Медь химический элемент как пишется

Медь — элемент побочной подгруппы первой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Обозначается символом Cu (лат. Cuprum). Простое вещество медь (CAS-номер: 7440-50-8) — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). C давних пор широко применяется человеком.

История и происхождение названия

Медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век).
Латинское название меди Cuprum (древн. Aes cuprium, Aes cyprium) произошло от названия острова Кипр, где уже в III тысячелетии до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди.
У Страбона медь именуется халкосом, от названия города Халкиды на Эвбее. От этого слова произошли многие древнегреческие названия медных и бронзовых предметов, кузнечного ремесла, кузнечных изделий и литья. Второе латинское название меди Aes (санскр, ayas, готское aiz, герм. erz, англ. ore) означает руда или рудник. Сторонники индогерманской теории происхождения европейских языков производят русское слово медь (польск. miedz, чешск. med) от древненемецкого smida (металл) и Schmied (кузнец, англ. Smith). Конечно, родство корней в данном случае несомненно, однако, оба эти слова произведены от греч. рудник, копь независимо друг от друга. От этого слова произошли и родственные названия — медаль, медальон (франц. medaille). Слова медь и медный встречаются в древнейших русских литературных памятниках. Алхимики именовали медь венера (Venus). В более древние времена встречается название марс (Mars).

Физические свойства

Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.
Медь образует кубическую гранецентрированную решётку, пространственная группа F m3m, a = 0,36150 нм, Z = 4.
Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра).
Имеет два стабильных изотопа — 63 Cu и 65 Cu, и несколько радиоактивных изотопов. Самый долгоживущий из них, 64 Cu, имеет период полураспада 12,7 ч и два варианта распада с различными продуктами.
Существует ряд сплавов меди: латуни — с цинком, бронзы — с оловом и другими элементами, мельхиор — с никелем, баббиты — со свинцом и другие.

Химические свойства

Не изменяется на воздухе в отсутствие влаги и диоксида углерода. Является слабым восстановителем, не реагирует с водой, разбавленной соляной кислотой. Переводится в раствор кислотами-неокислителями или гидратом аммиака в присутствии кислорода, цианидом калия. Окисляется концентрированными серной и азотной кислотами, «царской водкой», кислородом, галогенами, халькогенами, оксидами неметаллов. Реагирует при нагревании с галогеноводородами.

Современные способы добычи

90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом, 10 % — гидрометаллургическим. Гидрометаллургический способ — это получение меди путём её выщелачивания слабым раствором серной кислоты и последующего выделения металлической меди из раствора. Пирометаллургический способ состоит из нескольких этапов: обогащения, обжига, плавки на штейн, продувки в конвертере, рафинирования.
Для обогащения медных руд используется метод флотации (основан на использовании различной смачиваемости медьсодержащих частиц и пустой породы), который позволяет получать медный концентрат, содержащий от 10 до 35 % меди.
Медные руды и концентраты с большим содержанием серы подвергаются окислительному обжигу. В процессе нагрева концентрата или руды до 700-800 °C в присутствии кислорода воздуха, сульфиды окисляются и содержание серы снижается почти вдвое от первоначального. Обжигают только бедные (с содержанием меди от 8 до 25 %) концентраты, а богатые (от 25 до 35 % меди) плавят без обжига.
После обжига руда и медный концентрат подвергаются плавке на штейн, представляющий собой сплав, содержащий сульфиды меди и железа. Штейн содержит от 30 до 50 % меди, 20-40 % железа, 22-25 % серы, кроме того, штейн содержит примеси никеля, цинка, свинца, золота, серебра. Чаще всего плавка производится в пламенных отражательных печах. Температура в зоне плавки 1450 °C.
С целью окисления сульфидов и железа, полученный медный штейн подвергают продувке сжатым воздухом в горизонтальных конвертерах с боковым дутьём. Образующиеся окислы переводят в шлак. Температура в конвертере составляет 1200-1300 °C. Интересно, что тепло в конвертере выделяется за счёт протекания химических реакций, без подачи топлива. Таким образом, в конвертере получают черновую медь, содержащую 98,4 — 99,4 % меди, 0,01 — 0,04 % железа, 0,02 — 0,1 % серы и небольшое количество никеля, олова, сурьмы, серебра, золота. Эту медь сливают в ковш и разливают в стальные изложницы или на разливочной машине.
Далее, для удаления вредных примесей, черновую медь рафинируют (проводят огневое, а затем электролитическое рафинирование). Сущность огневого рафинирования черновой меди заключается в окислении примесей, удалении их с газами и переводе в шлак. После огневого рафинирования получают медь чистотой 99,0 — 99,7 %. Её разливают в изложницы и получают чушки для дальнейшей выплавки сплавов (бронзы и латуни) или слитки для электролитического рафинирования.
Электролитическое рафинирование проводят для получения чистой меди (99,95 %). Электролиз проводят в ваннах, где анод — из меди огневого рафинирования, а катод — из тонких листов чистой меди. Электролитом служит водный раствор. При пропускании постоянного тока анод растворяется, медь переходит в раствор, и, очищенная от примесей, осаждается на катодах. Примеси оседают на дно ванны в виде шлака, который идёт на переработку с целью извлечения ценных металлов. Катоды выгружают через 5-12 дней, когда их масса достигнет от 60 до 90 кг. Их тщательно промывают, а затем переплавляют в электропечах.

Медь

Медь
(лат. Cuprum) — химический элемент I группы периодической системы Менделеева (атомный номер 29, атомная масса 63,546). В соединения медь обычно проявляет степени окисления +1 и +2, известны также немногочисленные соединения трехвалентной меди. Важнейшие соединения меди: оксиды Cu 2 O, CuO, Cu 2 O 3 ; гидроксид Cu(OH) 2 , нитрат Cu(NO 3) 2 . 3H 2 O, сульфид CuS, сульфат(медный купорос) CuSO 4 . 5H 2 O, карбонат CuCO 3 Cu(OH) 2 , хлорид CuCl 2 . 2H 2 O.

Медь
— один из семи металлов, известных с глубокой древности. Переходный период от каменного к бронзовому веку (4 — 3-е тысячелетие до н.э.) назывался медным веком
или халколитом
(от греческого chalkos — медь и lithos — камень) или энеолитом
(от латинского aeneus — медный и греческого lithos — камень). В этот период появляются медные орудия. Известно, что при возведении пирамиды Хеопса использовались медные инструменты.

Чистая медь — ковкий и мягкий металл красноватого, в изломе розового цвета, местами с бурой и пестрой побежалостью, тяжелый (плотность 8,93 г/см 3), отличный проводник тепла и электричества, уступая в этом отношении только серебру (температура плавления 1083 °C). Медь легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы, но сравнительно мало активна. В сухом вохдухе и кислороде при нормальных условиях медь не окисляется. Но она достаточно легко вступает в реакции: уже при комнатной температуре с галогенами, например с влажным хлором образует хлорид CuCl 2 , при нагревании с серой образует сульфид Cu 2 S, с селеном. Но с водородом, углеродом и азотом медь не взаимодействует даже при высоких температурах. Кислоты, не обладающие окислительными свойствами, на медь не действуют, например, соляная и разбавленная серная кислоты. Но в присутствии кислорода воздуха медь растворяется в этих кислотах с образованием соотвествующих солей: 2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O.

В атмосфере, содержащей CO 2 , пары H 2 O и др., покрывается патиной — зеленоватой пленкой основного карбоната (Cu 2 (OH) 2 CO 3)), ядовитого вещества.

Медь входит более чем в 170 минералов, из которых для промышленности важны лишь 17, в том числе: борнит (пестрая медная руда — Cu 5 FeS 4), халькопирит (медный колчедан — CuFeS 2), халькозин (медный блеск — Cu 2 S), ковеллин (CuS), малахит (Cu 2 (OH) 2 CO 3). Встречается также самородная медь.

Плотность меди, удельный вес меди и другие характеристики меди

Плотность —
8,93*10 3 кг/м 3 ;
Удельный вес —
8,93 г/cм 3 ;
Удельная теплоемкость при 20 °C —
0,094 кал/град;
Температура плавления —
1083 °C ;
Удельная теплота плавления —
42 кал/г;
Температура кипения —
2600 °C ;
Коэффициент линейного расширения
(при температуре около 20 °C) — 16,7 *10 6 (1/град);
Коэффициент теплопроводности —
335ккал/м*час*град;
Удельное сопротивление при 20 °C —
0,0167 Ом*мм 2 /м;

Модули упругости меди и коэффициент Пуассона

СОЕДИНЕНИЯ МЕДИ

Оксид меди (I) Cu 2 O 3
и закись меди (I) Cu 2 O
, как и другие соединения меди (I) менее устойчивы, чем соединения меди (II). Оксид меди (I), или закись меди Cu 2 O в природе встречается в виде минерала куприта. Кроме того, она может быть получена в виде осадка красного оксида меди (I) в результате нагревания раствора соли меди (II) и щелочи в присутствии сильного восстановителя.

Оксид меди (II)
, или окись меди, CuO
— черное вещество, встречающееся в природе (например в виде минерала тенерита). Его получают прокаливанием гидроксокарбоната меди (II) (CuOH) 2 CO 3 или нитрата меди (II) Cu(NO 2) 2 .
Оксид меди (II) хороший окислитель. Гидроксид меди (II) Cu(OH) 2
осаждается из растворов солей меди (II) при действии щелочей в виде голубой студенистой массы. Уже при слабом нагревании даже под водой он разлагается, превращаясь в черный оксид меди (II).
Гидроксид меди (II) — очень слабое основание. Поэтому растворы солей меди (II) в большинстве случаев имеют кислую реакцию, а со слабыми кислотами медь образует основные соли.

Сульфат меди (II) CuSO 4
в безводном состоянии представляет собой белый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяется для обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Водный раствор сульфата меди имеет характерный сине-голубой цвет. Эта окраска свойственна гидратированным ионам 2+ , поэтому такую же окраску имеют все разбавленные растворы солей меди (II), если только они не содердат каких-либо окрашенных анионов. Из водных растворов сульфат меди кристаллизуется с пятью молекулами воды, образуя прозрачные синие кристаллы медного купороса. Медный купорос применяется для электролитического покрытия металлов медью, для приготовления минеральных красок, а также в качестве исходного вещества при получении других соединений меди. В сельском хозяйстве разбавленный раствор медного купороса применяется для опрыскивания растений и протравливания зерна перед посевом, чтобы уничтожить споры вредных грибков.

Хлорид меди (II) CuCl 2 . 2H 2 O
. Образует темно-зеленые кристаллы, легко растворимые в воде. Очень концентрированные растворы хлорида меди (II) имеют зеленый цвет, разбавленные — сине-голубой.

Нитрат меди (II) Cu(NO 3) 2 . 3H 2 O
. Получается при растворении меди в азотной кислоте. При нагревании синие кристаллы нитрата меди сначала теряют воду, а затем легко разлагаются с выделением кислорода и бурого диоксида азота, переходя в оксид меди (II).

Гидроксокарбонат меди (II) (CuOH) 2 CO 3
. Встречается в природе в виде минерала малахита, имеющего красивый изумрудно-зеленый цвет. Искусственно приготовляется действием Na 2 CO 3 на растворы солей меди (II).
2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 ↓ + 2Na 2 SO 4 + CO 2
Применяется для получения хлорида меди (II), для приготовления синих и зеленых минеральных красок, а также в пиротехнике.

Ацетат меди (II) Cu (CH 3 COO) 2 . H 2 O
. Получается обработкой металлической меди или оксида меди (II) уксусной кислотой. Обычно представляет собой смесь основных солей различного состава и цвета (зеленого и сине-зеленого). Под названием ярь-медянка применяется для приготовления масляной краски.

Комплексные соединения меди
образуются в результате соединения двухзарядных ионов меди с молекулами аммиака.
Из солей меди получают разноообразные минеральные краски.
Все соли меди ядовиты. Поэтому, чтобы избежать образования медных солей, медную посуду покрывают изнутри слоем олова (лудят).

ПРОИЗВОДСТВО МЕДИ

Медь добывают из оксидных и сульфидных руд. Из сульфидных руд выплавляют 80% всей добываемой меди. Как правило, медные руды содержат много пустой породы. Поэтому для получения меди используется процесс обогащения. Медь получают методом ее выплавки из сульфидных руд. Процесс состоит из ряда операций: обжига, плавки, конвертирования, огневого и электролитического рафинирования. В процессе обжига большая часть примесных сульфидов превращается в оксиды. Так, главная примесь большинства медных руд пирит FeS 2 превращается в Fe 2 O 3 . Газы, образующиеся при обжиге, содержат CO 2 , который используется для получения серной кислоты. Получающиеся в процессе обжига оксиды железа, цинка и других примесей отделяются в виде шлака при плавке. Жидкий медный штейн (Cu 2 S с примесью FeS) поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается черновая или сырая медь. Для извлечения ценных (Au, Ag, Te и т.д.) и для удаления вредных примесей черновая медь подвергается сначала огневому, а затем электролитическому рафинированию. В ходе огневого рафинирования жидкая медь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка и кобальта окисляются, переходят в шлак и удаляются. А медь разливают в формы. Получающиеся отливки служат анодами при электролитическом рафинировании.
Основным компонентом раствора при электролитическом рафинировании служит сульфат меди — наиболее распространенная и дешевая соль меди. Для увеличения низкой электропроводности сульфата меди в электролит добавляют серную кислоту. А для получения компактного осадка меди в раствор вводят небольшое количество добавок. Металлические примеси, содержащиеся в неочищенной («черновой») меди, можно разделить на две группы.

1)Fe, Zn, Ni, Co. Эти металлы имеют значительно более отрицательные электродные потенциалы, чем медь. Поэтому они анодно растворяются вместе с медью, но не осаждаются на катоде, а накапливаются в электролите в виде сульфатов. Поэтому электролит необходимо периодически заменять.

2)Au, Ag, Pb, Sn. Благородные металлы (Au, Ag) не претерпевают анодного растворения, а в ходе процесса оседают у анода, образуя вместе с другими примесями анодный шлам, который периодически извлекается. Олово же и свинец растворяются вместе с медью, но в электролите образуют малорастворимые соединения, выпадающие в осадок и также удаляемые.

СПЛАВЫ МЕДИ

Сплавы
, повышающие прочность и другие свойства меди, получают введением в нее добавок, таких, как цинк, олово, кремний, свинец, алюминий, марганец, никель. На сплавы идет более 30% меди.

Латуни
— сплавы меди с цинком (меди от 60 до 90% и цинка от 40 до 10%) — прочнее меди и менее подвержены окислению. При присадке к латуни кремния и свинца повышаются ее антифрикционные качества, при присадке олова, алюминия, марганца и никеля возрастает антикоррозийная стойкость. Листы, литые изделия используются в машиностроении, особенно в химическом, в оптике и приборостроении, в производстве сеток для целлюлознобумажной промышленности.

Бронзы
. Раньше бронзами называли сплавы меди (80-94%) и олова (20-6%). В настоящее время производят безоловянные бронзы, именуемые по главному вслед за медью компоненту.


Алюминиевые бронзы
содержат 5-11% алюминия, обладают высокими механическими свойствами в сочетании с антикоррозийной стойкостью.


Свинцовые бронзы
, содержащие 25-33% свинца, используют главным образом для изготовления подшипников, работающих при высоких давлениях и больших скоростях скольжения.


Кремниевые бронзы
, содержащие 4-5% кремния, применяют как дешевые заменители оловянных бронз.


Бериллиевые бронзы
, содержащие 1,8-2,3% бериллия, отличаются твердостью после закалки и высокой упругостью. Их применяют для изготовления пружин и пружинящих изделий.


Кадмиевые бронзы
— сплавы меди с небольшим количества кадмия (до1%) — используют для изготовления арматуры водопроводных и газовых линий и в машиностроении.


Припои
— сплавы цветных металлов, применяемые при пайке для получения монолитного паяного шва. Среди твердых припоев известен медносеребряный сплав (44,5-45,5% Ag; 29-31%Cu; остальное — цинк).

ПРИМЕНЕНИЕ МЕДИ

Медь, ее соединения и сплавы находят широкое применение в различных отраслях промышленности.

В электротехнике медь используется в чистом виде: в производстве кабельных изделий, шин голого и контактного проводов, электрогенераторов, телефонного и телеграфного оборудования и радиоаппаратуры. Из меди изготавливают теплообменники, вакуум-аппараты, трубопроводы. Более 30% меди идет на сплавы.

Сплавы меди с другими металлами используют в машиностроении, в автомобильной и тракторной промышленности (радиаторы, подшипники), для изготовления химической аппаратуры.

Высокая вязкость и пластичность металла позволяют применять медь для изготовления разнообразных изделий с очень сложным узором. Проволока из красной меди в отожженном состоянии становится настолько мягкой и пластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры и выгибать самые сложные элементы орнамента. Кроме того, проволока из меди легко спаивается сканым серебряным припоем, хорошо серебрится и золотится. Эти свойства меди делают ее незаменимым материалом при производстве филигранных изделий.

Коэффициент линейного и объемного расширения меди при нагревании приблизительно такой же, как у горячих эмалей, в связи с чем при остывании эмаль хорошо держится на медном изделии, не трескается, не отскакивает. Благодаря этому мастера для производства эмалевых изделий предпочитают медь всем другим металлам.

Как и некоторые другие металлы, медь входит в число жизненно важных микроэлементов
. Она участвует в процессе фотосинтеза
и усвоении растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов. Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата — медного купороса CuSO 4 . 5H 2 O. В большом количестве он ядовит, как и многие другие соединения меди, особенно для низших организмов. В малых же дозах медь необходима всему живому.

Твердый металл медь люди научились плавить еще до нашей эры. Название элемента по таблице Менделеева – Cuprum, в честь первого массового расположения производства меди. Именно на острове Кипр в третьем тысячелетии до н.э. начали добывать руду. Металл зарекомендовал себя как хорошее оружие и красивый, блестящий материал для изготовления посуды и других приборов.

Процесс плавления меди

Изготовление предметов требовало множество усилий при отсутствии технологий. В первых шагах развития цивилизации и поиску новых металлов, люди научились добывать и плавить медную руду. Получение руды происходило в малахитовом, а не в сульфидном состоянии. Получение на выходе свободной меди, из которой можно изготавливать детали, требовало обжига. Для исключения окислов, металл с древесным углем размещалась в сосуд из глины. Поджигался металл в специально подготовленной яме, образующийся в процессе угарный газ способствовал процессу появления свободной меди.

Для точных расчетов использовался график плавления меди. В то время производился точный расчет времени и примерная температура, при которой происходит плавка меди.

Медь и ее сплавы

Металл имеет красновато-желтый оттенок благодаря оксидной пленке, которая образуется при первом взаимодействии металла с кислородом. Пленка придает благородный вид и обладает антикоррозийными свойствами.

Сейчас доступно несколько способов добычи металла. Распространёнными являются медный колчедан и блеск, которые встречаются в виде сульфидных руд. Каждая из технологий получения меди требует особого подхода и следования процессу.

Добыча в природных условиях происходит в виде поиска медных сланцев и самородков. Объемные месторождения в виде осадочных пород находятся в Чили, а медные песчаники и сланцы расположились на территории Казахстана. Использование металла обусловлено невысокой температурой плавления. Практически все металлы плавятся путем разрушения кристаллической решетки.

Основной порядок плавления и свойства:

  • на температурных порогах от 20 до 100° материал полностью сохраняет свои свойства и внешний вид, верхний оксидный слой остается на месте;
  • кристаллическая решетка распадается на отметке 1082°, физическое состояние становится жидким, а цвет белым. Уровень температуры задерживается на некоторое время, а затем продолжает рост;
  • температура кипения меди начинается на отметке 2595°, выделяется углерод, происходит характерное бурление;
  • при отключении источника тепла происходит снижение температуры, происходит переход в твердую стадию.

Плавка меди возможна в домашних условиях, при соблюдении определенных условий. Этапы и сложность задачи зависят от выбора оборудования.

Физические свойства

Основные характеристики металла:

  • в чистом виде плотность металла составляет 8.93 г/см 3 ;
  • хорошая электропроводность с показателем 55,5S, при температуре около 20⁰;
  • теплопередача 390 Дж/кг;
  • кипение происходит на отметке 2600°, после чего начинает выделение углерода;
  • удельное электрическое сопротивление в среднем температурном диапазоне – 1.78×10 Ом/м.

Основными направлениями эксплуатации меди является электротехнические цели. Высокая теплоотдача и пластичность дают возможность применения к различным задачам. Сплавы меди с никелем, латунью, бронзой, делаю более приемлемой себестоимость и улучшают характеристики.

В природе она не однородна по своему составу, так как содержит ряд кристаллических элементов, образующих с ней устойчивую структуру, так называемые растворы, которые можно подразделить на три группы:

  1. Твердые растворы. Образуются, если в составе содержаться примеси железа, цинка, сурьмы, олова, никеля и многих других веществ. Такие вхождения существенно снижают ее электрическую и тепловую проводимость. Они усложняют горячий вид обработки под давлением.
  2. Примеси, растворяющиеся в медной решетке. К ним относятся висмут, свинец и другие компоненты. Не ухудшают качества электропроводимости, но затрудняют обработку под давлением.
  3. Примеси, формирующие хрупкие химические соединения. Сюда входят кислород и сера, а также другие элементы. Они ухудшают прочностные качества, в том числе снижают электропроводность.

Масса меди с примесями гораздо больше, чем в чистом виде. Ко всему прочему, элементы примесей существенно влияют на конечные характеристики уже готового продукта. Поэтому их суммарный состав, в том числе количественный, по отдельности должен регулироваться еще на этапе производства. Рассмотрим более подробно влияние каждого элемента на характеристики конечных медных изделий.

  1. Кислород. Один из самых нежелательных элементов для любого материала, не только медного. С его ростом ухудшается такое качество, как пластичность и устойчивость к коррозионным процессам. Его содержание не должно превышать 0,008%. В ходе термической обработки в результате процессов окисления количественное содержание этого элемента уменьшается.
  2. Никель. Образует устойчивый раствор и существенно снижает показатели проводимости.
  3. Сера или селен. Оба компонента одинаково влияют на качество готовой продукции. Высокая концентрация таких вхождений снижает пластичные свойства медных изделий. Содержание таких компонентов не должно превышать 0,001% от общей массы.
  4. Висмут. Негативно влияет на механические и технологические характеристики готовой продукции. Максимальное содержание не должно превышать 0,001%.
  5. Мышьяк. Он не меняет свойств, но образует устойчивый раствор, является своего рода защитником от пагубного влияния других элементов, как кислород, сурьма или висмут.

  1. Марганец. Он способен полностью раствориться в меди практически при комнатной температуре. Влияет на проводимость тока.
  2. Сурьма. Компонент лучше всех растворятся в меди, наносит ей минимальный вред. Содержание его не должно превышать 0,05% от массы меди.
  3. Олово. Образует устойчивый раствор с медью и повышает ее свойства по проведению тепла.
  4. Цинк. Его содержание всегда минимально, поэтому такого пагубного влияния он не оказывает.

Фосфор. Основной раскислитель меди, максимальное содержание которого при температуре 714°С составляет 1,7%.

Сплав на основе меди с добавлением цинка называется латунь. В некоторых ситуациях добавляется олово в меньших пропорциях. Джеймс Эмерсон в 1781 году решил запатентовать комбинацию. Содержание цинка в сплаве может варьироваться от 5 до 45%. Латуни различают в зависимости от предназначения и спецификации:

  • простые, состоящие из двух компонентов – меди и цинка. Маркировка таких сплавов обозначается буквой «Л», напрямую значащая содержание меди в сплаве в процентах;
  • многокомпонентные латуни – содержат множество других металлов в зависимости от назначения к использованию. Такие сплавы повышают эксплуатационные свойства изделий, обозначаются также буквой «Л», но с прибавлением цифр.

Физические свойства латуни относительно высокие, коррозийная стойкость на среднем уровне. Большинство сплавов не критично к пониженным температурам, возможно эксплуатировать металл в различных условиях.
Технологии получения латуни взаимодействует с процессами медной и цинковой промышленности, обработке вторичного сырья. Эффективным способом плавки является использование электропечи индукционного типа с магнитным отводом и регулировкой температуры. После получения однородной массы, она разливается в формы и подвергается процессам деформации.

Применение материала в различных отраслях, повышает на него спрос с каждым годом. Сплав применяется в суд строительстве и производстве боеприпасов, различных втулок, переходников, болтов, гаек и сантехнических материалов.

Цветной металл для изготовки изделий разных типов начали использовать с древних времен. Данный факт подтверждается найденными материалами при археологических раскопках. Состав бронзы изначально был богат оловом.

Промышленностью выпускается различное количество разновидностей бронзы. Опытный мастер способен по цвету металла определить его предназначение. Однако не каждому под силу определить точную марку бронзы, для этого используется маркировка. Способы производства бронзы подразделяются на литейные, когда происходит плавление и отлив и деформируемые.

Состав металла зависит от предназначения к использованию. Основным показателем является наличие бериллия. Повышенная концентрация элемента в сплаве, подвергнутая процедуре закаливания, может соперничать с высокопрочными сталями. Наличие в составе олова отнимает у металла гибкость и пластичность.

Производство бронзовых сплавов изменилось с древних времен фактически внедрением современного оборудования. Технология с использованием в качестве флюса в виде древесного угля используется до сих пор. Последовательность получения бронзы:

  • печь разогревается для требуемой температуры, после этого в нее устанавливается тигель;
  • после плавки металл может окислится, во избежание этого добавляют флюс в качестве древесного угля;
  • кислотным катализатором служит фосфорная медь, добавление происходит после полного прогрева сплава.

Плавка бронзы

Старинные изделия из бронзы подвержены естественным процессам – патинирование. Зеленоватый цвет с белым оттенком проявляется из-за образования пленки, обволакивающей изделие. Искусственные методы патинирования включают в себя методы с использованием серы и параллельным нагреванием до определенной температуры.

Температура плавления меди

Плавится материал при определенной температуре, которая зависит от наличия и количества сплавов в составе.

В большинстве случаев, процесс происходит при температуре от 1085°. Наличие олова в сплаве дает разбег, плавление меди может начаться при 950°. Цинк в составе также понижает нижнюю границу до 900°.

Для точных расчетов времени понадобится график плавления меди. На обычном листке бумаги используется график, где по горизонтали отмечается время, а по вертикали градусы. График должен указывать, на каких моментах поддерживается температура при нагреве для полного процесса кристаллизации.

Плавление меди в домашних условиях

В домашних условиях медные сплавы возможно плавить несколькими способами. При использовании любого из методов, понадобятся сопутствующие материалы:

  • тигель – посуда, изготовленная из закаленной меди или другого огнеупорного металла;
  • древесный уголь, понадобится в роли флюса;
  • крюк металлический;
  • форма будущего изделия.

Наиболее легким вариантом для плавления является муфельная печь. В емкость опускаются куски материала. После установки температуры плавления процесс можно наблюдать через специальное окошко. Установленная дверца позволяет удалять образованную в процессе оксидную пленку, для этого понадобиться заранее подготовленный металлический крюк.

Вторым способом плавления в домашних условиях является использование горелки или резака. Пропан – кислородное пламя отлично подойдет для работ с цинком или оловом. Куски материалов для будущего сплава помещаются в тигель, и нагреваются мастером произвольными движениями. Максимальная температура плавления меди может быть достигнута при взаимодействии с пламенем синего цвета.

Плавка меди в домашних условиях подразумевает работу с повышенными температурами. Приоритетом служит соблюдение техники безопасности. Перед любой процедурой следует одеть защитные огнеупорный перчатки и плотную, полностью закрывающую тело одежду.

Значение плотности меди

Плотность — это отношение массы к объему. Выражается она в килограммах на кубический метр всего объема. В виду неоднородности состава, значение плотности может меняться в зависимости процентного содержания примесей. Поскольку существуют разные марки медных прокатов с разным содержанием компонентов, то и значение плотности у них будет разное. Плотность меди можно найти в специализированных технических таблицах, которая равна 8,93х10 3 кг/м 3 . Это справочная величина. В этих же таблицах показан удельный вес меди, который равен 8,93 г/см 3 . Таким совпадением значений плотности и его весовых показателей характеризуются не все металлы.

Не секрет, что от плотности напрямую зависит конечная масса изготовленного изделия. Однако для расчетов гораздо правильнее использовать удельный вес. Этот показатель очень важен для производства изделий из меди или любых других металлов, но применим больше к сплавам. Он выражается отношением массы меди к объему всего сплава.

Расчет удельного веса

В настоящее время учеными разработано огромное количество способов, помогающих найти характеристики удельного веса меди, которые позволяют даже без обращения к специализированным таблицам вычислять этот немаловажный показатель. Зная его, можно с легкостью подобрать необходимые материалы, благодаря которым в конечном итоге можно получить нужную деталь с требуемыми параметрам. Это делается еще на стадии подготовки, когда планируется создать необходимую деталь из меди или ее содержащих сплавов.

Как уже говорилось выше, удельный вес меди можно подсмотреть в специализированном справочнике, но если под рукой такого нет, то его можно рассчитать по следующей формуле: вес делим на объем и получаем необходимую нам величину. Общими словами такое соотношение можно выразить как общее весовое значение к общему значению объема всего изделия.

Не стоит путать его с понятием плотности, так как он характеризует металл по-другому, хоть и имеет одинаковые значения показателей.

Рассмотрим, как можно вычислить удельный вес, если известна масса и объем медного изделия.

Например, имеем чистый медный лист толщиной 5 мм, шириной 2 м и длиной 1 м. Для начала посчитаем его объем: 5 мм * 1000 мм (1 м = 1000 мм) * 2000 мм, что составляет 10 000 000 мм 3 или 10 000 см 3 . Для удобства расчетов будем считать, что масса листа составляет 89 кг 300 грамм или 89300 грамм. Делим рассчитанный результат на объем и получаем 8,93 г/см 3 . Зная этот показатель, мы всегда с легкостью можем вычислить весовое содержание в меди того или иного сплава. Это удобно, например, для обработки металла.

Единицы измерения удельного веса

В разных системах измерения используются разные единицы для обозначения удельного веса меди:

  1. В системе измерения СГС или сантиметр-грамм-секунда используется дин/см 3 .
  2. В Международной СИ используются единицы н/м 3 .
  3. В системе МКСС или метр-килограмм-секунда-свеча применяется кг/м 3 .

Первые два показателя равны между собой, а третий при конвертации равен 0,102 кг/м 3 .

Расчет веса с использованием значений удельного веса

Не будем уходить далеко и воспользуемся примером, описанным выше. Вычислим общее содержание меди в 25 листах. Поменяем условие и будем считать, что листы изготовлены из медного сплава. Таким образом, берем удельный вес меди из таблицы и он равен 8.93 г/см 3 . Толщина листа 5 мм, площадь (1000 мм * 2000 мм) составляет 2 000 000 мм, соответственно объем будет равняться 10 000 000 мм 3 или 10 000 см 3 . Теперь умножаем удельный вес на объем и получаем 89 кг и 300 гр. Мы вычислили общий объем меди, который содержится в этих листах без учета веса самих примесей, то есть общее весовое значение может быть больше.

Теперь умножаем рассчитанный результат на 25 листов и получаем 2 235 кг. Такие расчеты уместно использовать при обработке медных деталей, так как позволяют узнать, сколько меди всего содержится в изначальных объектах. Аналогичным образом можно рассчитать медные прутки. Площадь сечения провода умножается на его длину, где получим объем прутка, а далее по аналогии с вышеописанным примером.

Как определяется плотность

Плотность меди, как и плотность любого другого вещества, является справочной величиной. Она выражается соотношением массы к объему. Самостоятельно вычислить этот показатель весьма сложно, так как без специальных приборов состав проверить невозможно.

Пример расчета плотности меди

Выражается показатель в килограммах на кубический метр или в граммах на кубический сантиметр. Показатель плотности более полезен для производителей, которые на основе имеющихся данных могут скомпоновать ту или иную деталь с требуемыми свойствами и характеристиками.

Области использования меди

Благодаря физико-механическим свойствам, она широко используется для различных отраслей промышленности. Наиболее часто ее можно встретить в электротехнической области в качестве составляющей части электрического провода. Не меньшей популярностью она пользуется также в производстве систем отопления и охлаждения, электроники и системах теплового обмена.

В строительной отрасли она используется, прежде всего, для создания разного рода конструкций, которые получаются гораздо меньше по массе, чем из любых других аналогичным материалов. Часто ее используют для кровли, так как такие изделия обладают легкостью и пластичностью. Такой материал легко обрабатывается и позволяет менять геометрии профиля, что очень удобно.

Как уже говорилось выше, основное свое применение она находит в изготовлении электрических и иных токопроводящих кабелей, где она используется для изготовления жил проводов и кабелей. Обладая хорошей электропроводностью, она дает достаточное сопротивление электронам тока.

Широко используются также сплавы меди, например, сплав меди и золота повышает прочность последнего в разы.

На стенках медных прокатов никогда не образуются соляные отложения. Такое качество полезно для транспортировки жидкостей и паров.

На основе оксидов меди получают сверхпроводники, а в чистом виде она идет на изготовление гальванических источников питания.

Она входит в состав бронзы, которая обладает стойкостью к агрессивным средам, как морская вода. Поэтому часто ее используют в навигации. Также бронзовые продукты можно увидеть на фасадах домов, как элемент декора, так как такой сплав обрабатывается легко, так как очень пластичен.

История меди

Медь называют одним из первых металлов, которые человек освоил в древности и пользуется им до сегодняшнего дня. Добыча меди была доступной, потому что руду необходимо было плавить при сравнительно невысокой температуре. Первой рудой, из которой стали добывать медь, была малахитовая руда (calorizator). Каменный век в истории человечества сменился именно медным,
когда предметы быта, орудия труда и оружие из меди получили самое широкое распространение.

Медь является элементом XI группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 29 и атомную массу 63,546. Принятое обозначение — Cu
(от латинского Cuprum).

Нахождение в природе

Медь достаточно широко представлена в земной коре, в осадочных породах, в водах морских и пресных водоёмах, в сланцах. Распространена как в виде соединений, так и в самостоятельном варианте.

Физические и химические свойства

Медь является пластичным, так называемым переходным металлом, имеет золотисто-розовый цвет. При контакте с воздухом на поверхности меди образуется оксидная плёнка, придающая металлу желтовато-красный оттенок. Известны основные сплавы меди — с цинком (латунь), с оловом (бронза), с никелем (мельхиор).

Суточная потребность в меди

Потребность в меди у взрослого человека составляет 2 мг в день (около 0,035 мг/ 1 кг веса).

Медь — один из самых важных микроэлементов для организма, поэтому продукты питания, богатые медью, должны быть в рационе каждого. Это:

  • орехи, злаки,
  • рыба,
  • крупы (особенно и ),
  • кисломолочные продукты
  • , ягоды и

Признаки нехватки меди

Признаками недостаточного количества меди в организме служат: анемия и ухудшение дыхания, потеря аппетита, расстройства желудка, нервозность, депрессивные состояния, быстрая утомляемость, нарушения пигментации кожи и волос, ломкость и выпадение волос, сыпи на кожных покровах, частые инфекции. Возможны внутренние кровотечения.

Признаки избытка меди

Переизбыток меди характеризуется бессонницей, нарушениями мозговой активности, эпилепсией, проблемами с менструальным циклом.

Взаимодействия с другими

Предполагается, что медь и конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недостаток другого элемента.

Медь имеет огромное значение в народном хозяйстве, её основное применение — электротехника, но металл широко используется для чеканки монет, часто — в произведениях искусства. Медь также используется в медицине, архитектуре и строительстве.

Полезные свойства меди и его влияние на организм

Требуется для превращения организма в гемоглобин. Делает возможным использование аминокислоты тирозин, позволяя ей проявлять свое действие как фактору пигментации волос и кожи. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. Медь также участвует в процессах роста и размножения. Принимает участие в образовании коллагена и эластина и синтезе эндорфинов — гормонов «счастья».

Медь относится к числу металлов, известных с глубокой древности. Раннему знакомству человека с Медью способствовало то, что она встречается в природе в свободном состоянии в виде самородков, которые иногда достигают значительных размеров. Медь и ее сплавы сыграли большую роль в развитии материальной культуры. Благодаря легкой восстановимости оксидов и карбонатов Медь была, по-видимому, первым металлом, который человек научился восстановлять из кислородных соединений, содержащихся в рудах. Латинское название Меди происходит от названия острова Кипр, где древние греки добывали медную руду. В древности для обработки скальной породы ее нагревали на костре и быстро охлаждали, причем порода растрескивалась. Уже в этих условиях были возможны процессы восстановления. В дальнейшем восстановление вели в кострах с большим количеством угля и с вдуванием воздуха посредством труб и мехов. Костры окружали стенками, которые постепенно повышались, что привело к созданию шахтной печи. Позднее методы восстановления уступили место окислительной плавке сульфидных медных руд с получением промежуточных продуктов — штейна (сплава сульфидов), в котором концентрируется Медь, и шлака (сплава окислов).

Распространение Меди в природе. Среднее содержание Меди в земной коре (кларк) 4,7·10 -3 % (по массе), в нижней части земной коры, сложенной основными породами, ее больше (1·10 -2 %), чем в верхней (2·10 -3 %), где преобладают граниты и другие кислые изверженные породы. Медь энергично мигрирует как в горячих водах глубин, так и в холодных растворах биосферы; сероводород осаждает из природных вод различные сульфиды Меди, имеющие большое промышленное значение. Среди многочисленных минералов Меди преобладают сульфиды, фосфаты, сульфаты, хлориды, известны также самородная Медь, карбонаты и оксиды.

Медь — важный элемент жизни, она участвует во многих физиологических процессах. Среднее содержание Меди в живом веществе 2·10 -4 %, известны организмы — концентраторы Меди. В таежных и других ландшафтах влажного климата Медь сравнительно легко выщелачивается из кислых почв, здесь местами наблюдается дефицит Меди и связанные с ним болезни растений и животных (особенно на песках и торфяниках). В степях и пустынях (с характерными для них слабощелочными растворами) Медь малоподвижна; на участках месторождений Медь наблюдается ее избыток в почвах и растениях, отчего болеют домашние животные.

В речной воде очень мало Меди, 1·10 -7 %. Приносимая в океан со стоком Медь сравнительно быстро переходит в морские илы. Поэтому глины и сланцы несколько обогащены Медью (5,7·10 -3 %), а морская вода резко недосыщена Медью (3·10 -7 %).

В морях прошлых геологических эпох местами происходило значительное накопление Меди в илах, приведшее к образованию месторождений (например, Мансфельд в Германии). Медь энергично мигрирует и в подземных водах биосферы, с этими процессами связано накопление руд Меди в песчаниках.

Физические свойства Меди. Цвет Меди красный, в изломе розовый, при просвечивании в тонких слоях зеленовато-голубой. Металл имеет гранецентрированную кубическую решетку с параметром а = 3,6074 Å; плотность 8,96 г/см 3 (20 °С). Атомный радиус 1,28 Å; ионные радиусы Cu + 0,98 Å; Сu 2 + 0,80 Å; t пл 1083 °С; t кип 2600 °С; удельная теплоемкость (при 20 °С) 385,48 дж/(кг·К), т.е. 0,092 кал/(г·°С). Наиболее важные и широко используемые свойства Меди: высокая теплопроводность — при 20 °С 394,279 вт/(м·К.), то есть 0,941 кал/(см·сек·°С); малое электрическое сопротивление — при 20 °С 1,68·10 -8 ом·м. Термический коэффициент линейного расширения 17,0·10 -6 . Давление паров над Медью ничтожно, давление 133,322 н/м 2 (т.е. 1 мм рт.ст.) достигается лишь при 1628 °С. Медь диамагнитна; атомная магнитная восприимчивость 5,27·10 -6 . Твердость Меди по Бринеллю 350 Мн/м 2 (т. е. 35 кгс/мм 2); предел прочности при растяжении 220 Мн/м 2 (т. е. 22 кгс/мм 2); относительное удлинение 60%, модуль упругости 132·10 3 Мн/м 2 (т.е. 13,2·10 3 кгс/мм 2). Путем наклепа предел прочности может быть повышен до 400-450 Мн/м 2 , при этом удлинение уменьшается до 2% , а электропроводность уменьшается на 1-3% . Отжиг наклепанной Меди следует проводить при 600-700 °С. Небольшие примеси Bi (тысячные доли%) и Рb (сотые доли%) делают Медь красноломкой, а примесь S вызывает хрупкость на холоде.

Химические свойства Меди. По химическим свойствам Медь занимает промежуточное положение между элементами первой триады VIII группы и щелочными элементами I группы системы Менделеева. Медь, как и Fe, Co, Ni, склонна к комплексообразованию, дает окрашенные соединения, нерастворимые сульфиды и т. д. Сходство с щелочными металлами незначительно. Так, Медь образует ряд одновалентных соединений, однако для нее более характерно 2-валентное состояние. Соли одновалентной Медь в воде практически нерастворимы и легко окисляются до соединений 2-валентной Меди; соли 2-валентной Меди, напротив, хорошо растворимы в воде и в разбавленных растворах полностью диссоциированы. Гидратированные ионы Cu 2+ окрашены в голубой цвет. Известны также соединения, в которых Медь 3-валентна. Так, действием пероксида натрия на раствор куприта натрия Na 2 CuO 2 получен оксид Сu 2 О 3 — красный порошок, начинающий отдавать кислород уже при 100 °С. Сu 2 О 3 — сильный окислитель (например, выделяет хлор из соляной кислоты).

Химическая активность Меди невелика. Компактный металл при температурах ниже 185 °С с сухим воздухом и кислородом не взаимодействует. В присутствии влаги и СО 2 на поверхности Меди образуется зеленая пленка основного карбоната. При нагревании Меди на воздухе идет поверхностное окисление; ниже 375 °С образуется СuО, а в интервале 375-1100 °С при неполном окислении Медь — двухслойная окалина, в поверхностном слое которой находится СuО, а во внутреннем — Сu 2 О. Влажный хлор взаимодействует с Медью уже при обычной температуре, образуя хлорид СuCl 2 , хорошо растворимый в воде. Медь легко соединяется и с других галогенами. Особое сродство проявляет Медь к сере и селену; так, она горит в парах серы. С водородом, азотом и углеродом Медь не реагирует даже при высоких температурах. Растворимость водорода в твердой Медь незначительна и при 400 °С составляет 0,06 мг в 100 г Меди. Водород и других горючие газы (СО, СН 4), действуя при высокой температуре на слитки Меди, содержащие Сu 2 О, восстановляют ее до металла с образованием СО 2 и водяного пара. Эти продукты, будучи нерастворимыми в Меди, выделяются из нее, вызывая появление трещин, что резко ухудшает механические свойства Меди.

При пропускании NН 3 над раскаленной Медью образуется Cu 3 N. Уже при температуре каления Медь подвергается воздействию оксидов азота, а именно NO, N 2 O (с образованием Сu 2 О) и NO 2 (с образованием СuО). Карбиды Сu 2 С 2 и СuС 2 могут быть получены действием ацетилена на аммиачные растворы солей Меди. Нормальный электродный потенциал Меди для реакции Сu 2+ + 2е -> Сu равен +0,337 в, а для реакции Сu + + е ->Сu равен +0,52 в. Поэтому Медь вытесняется из своих солей более электроотрицательными элементами (в промышленности используется железо) и не растворяется в кислотах-неокислителях. В азотной кислоте Медь растворяется с образованием Cu(NO 3) 2 и оксидов азота, в горячей концентрированной H 2 SO 4 -с образованием CuSO 4 и SO 2 , в нагретой разбавленной H 2 SO 4 — при продувании через раствор воздуха. Все соли Меди ядовиты.

Медь в двух- и одновалентном состоянии образует многочисленные весьма устойчивые комплексные соединения. Примеры комплексных соединений одновалентной Меди: (NH 4) 2 CuBr 3 ; K 3 Cu(CN) 4 — комплексы типа двойных солей; Cl и другие. Примеры комплексных соединений 2-валентной Меди: CsCuCl 3 , K 2 CuCl 4 — тип двойных солей. Важное промышленное значение имеют аммиачные комплексные соединения Меди: [Сu (NH 3) 4 ] SO 4 , [Сu (NH 3) 2 ] SO 4 .

Получение Меди. Медные руды характеризуются невысоким содержанием Меди. Поэтому перед плавкой тонкоизмельченную руду подвергают механическому обогащению; при этом ценные минералы отделяются от основные массы пустой породы; в результате получают ряд товарных концентратов (например, медный, цинковый, пиритный) и отвальные хвосты.

В мировой практике 80% Медь извлекают из концентратов пирометаллургическими методами, основанными на расплавлении всей массы материала. В процессе плавки, вследствие большего сродства Меди к сере, а компонентов пустой породы и железа к кислороду, Медь концентрируется в сульфидном расплаве (штейне), а оксиды образуют шлак. Штейн отделяют от шлака отстаиванием.

На большинстве современных заводов плавку ведут в отражательных или в электрических печах. В отражательных печах рабочее пространство вытянуто в горизонтальном направлении; площадь пода 300 м 2 и более (30 м х 10 м); необходимое для плавления тепло получают сжиганием углеродистого топлива (природный газ, мазут) в газовом пространстве над поверхностью ванны. В электрических печах тепло получают пропусканием через расплавленный шлак электрического тока (ток подводится к шлаку через погруженные в него графитовые электроды).

Однако и отражательная, и электрическая плавки, основанные на внешних источниках теплоты, — процессы несовершенные. Сульфиды, составляющие основные массу медных концентратов, обладают высокой теплотворной способностью. Поэтому все больше внедряются методы плавки, в которых используется теплота сжигания сульфидов (окислитель — подогретый воздух, воздух, обогащенный кислородом, или технический кислород). Мелкие, предварительно высушенные сульфидные концентраты вдувают струей кислорода или воздуха в раскаленную до высокой температуры печь. Частицы горят во взвешенном состоянии (кислородно-взвешенная плавка).

Богатые кусковые сульфидные руды (2-3% Сu) с высоким содержанием серы (35-42% S) в ряде случаев непосредственно направляются на плавку в шахтных печах (печи с вертикально расположенным рабочим пространством). В одной из разновидностей шахтной плавки (медносерная плавка) в шихту добавляют мелкий кокс, восстановляющий в верхних горизонтах печи SO 2 до элементарной серы. Медь в этом процессе также концентрируется в штейне.

Получающийся при плавке жидкий штейн (в основном Cu 2 S, FeS) заливают в конвертер — цилиндрический резервуар из листовой стали, выложенный изнутри магнезитовым кирпичом, снабженный боковым рядом фурм для вдувания воздуха и устройством для поворачивания вокруг оси. Через слой штейна продувают сжатый воздух. Конвертирование штейнов протекает в две стадии. Сначала окисляется сульфид железа, и для связывания оксидов железа в конвертер добавляют кварц; образуется конвертерный шлак. Затем окисляется сульфид меди с образованием металлической Меди и SO 2 . Эту черновую Медь разливают в формы. Слитки (а иногда непосредственно расплавленную черновую Медь) с целью извлечения ценных спутников (Au, Ag, Se, Fe, Bi и других) и удаления вредных примесей направляют на огневое рафинирование. Оно основано на большем, чем у меди, сродстве металлов-примесей к кислороду: Fe, Zn, Co и частично Ni и другие в виде оксидов переходят в шлак, а сера (в виде SO 2) удаляется с газами. После удаления шлака Медь для восстановления растворенной в ней Cu 2 О «дразнят», погружая в жидкий металл концы сырых березовых или сосновых бревен, после чего отливают его в плоские формы. Для электролитического рафинирования эти слитки подвешивают в ванне с раствором CuSO 4 , подкисленным H 2 SO 4 . Они служат анодами. При пропускании тока аноды растворяются, а чистая Медь отлагается на катодах — тонких медных листах, также получаемых электролизом в специальных матричных ваннах. Для выделения плотных гладких осадков в электролит вводят поверхностно-активные добавки (столярный клей, тиомочевину и другие). Полученную катодную Медь промывают водой и переплавляют. Благородные металлы, Se, Те и других ценные спутники Медь концентрируются в анодном шламе, из которого их извлекают специальной переработкой. Никель концентрируется в электролите; выводя часть растворов на упаривание и кристаллизацию, можно получить Ni в виде никелевого купороса.

Наряду с пирометаллургическими применяют также гидрометаллургические методы получения Меди (преимущественно из бедных окисленных и самородных руд). Эти методы основаны на избирательном растворении медьсодержащих минералов, обычно в слабых растворах H 2 SO 4 или аммиака. Из раствора Медь либо осаждают железом, либо выделяют электролизом с нерастворимыми анодами. Весьма перспективны применительно к смешанным рудам комбинированные гидрофлотационные методы, при которых кислородные соединения Меди растворяются в сернокислых растворах, а сульфиды выделяются флотацией. Получают распространение и автоклавные гидрометаллургические процессы, идущие при повышенных температурах и давлении.

Применение Меди. Большая роль Меди в технике обусловлена рядом ее ценных свойств и прежде всего высокой электропроводностью, пластичностью, теплопроводностью. Благодаря этим свойствам Медь — основные материал для проводов; свыше 50% добываемой Меди применяют в электротехнической промышленности. Все примеси понижают электропроводность Меди, а потому в электротехнике используют металл высших сортов, содержащий не менее 99,9% Cu. Высокие теплопроводность и сопротивление коррозии позволяют изготовлять из Меди ответственные детали теплообменников, холодильников, вакуумных аппаратов и т. п. Около 30-40% Меди используют в виде различных сплавов, среди которых наибольшее значение имеют латуни (от 0 до 50% Zn) и различные виды бронз: оловянистые, алюминиевые, свинцовистые, бериллиевые и т. д. Кроме нужд тяжелой промышленности, связи, транспорта, некоторое количество Меди (главным образом в виде солей) потребляется для приготовления минеральных пигментов, борьбы с вредителями и болезнями растений, в качестве микроудобрений, катализаторов окислительных процессов, а также в кожевенной и меховой промышленности и при производстве искусственного шелка.

Медь как художественный материал используется с медного века (украшения, скульптура, утварь, посуда). Кованые и литые изделия из Меди и сплавов украшаются чеканкой, гравировкой и тиснением. Легкость обработки Меди (обусловленная ее мягкостью) позволяет мастерам добиваться разнообразия фактур, тщательности проработки деталей, тонкой моделировки формы. Изделия из Меди отличаются красотой золотистых или красноватых тонов, а также свойством обретать блеск при шлифовке. Медь нередко золотят, патинируют, тонируют, украшают эмалью. С 15 века Медь применяется также для изготовления печатных форм.

Медь в организме. Медь — необходимый для растений и животных микроэлемент. Основная биохимическая функция Меди — участие в ферментативных реакциях в качестве активатора или в составе медьсодержащих ферментов. Количество Меди в растениях колеблется от 0,0001 до 0,05% (на сухое вещество) и зависит от вида растения и содержания Меди в почве. В растениях Медь входит в состав ферментов-оксидаз и белка пластоцианина. В оптимальных концентрациях Медь повышает холодостойкость растений, способствует их росту и развитию. Среди животных наиболее богаты Медью некоторые беспозвоночные (у моллюсков и ракообразных в гемоцианине содержится 0,15-0,26% Меди). Поступая с пищей, Медь всасывается в кишечнике, связывается с белком сыворотки крови — альбумином, затем поглощается печенью, откуда в составе белка церулоплазмина возвращается в кровь и доставляется к органам и тканям.

Содержание Меди у человека колеблется (на 100 г сухой массы) от 5 мг в печени до 0,7 мг в костях, в жидкостях тела — от 100 мкг (на 100 мл) в крови до 10 мкг в спинномозговой жидкости; всего Меди в организме взрослого человека около 100 мг. Медь входит в состав ряда ферментов (например, тирозиназы, цитохромоксидазы), стимулирует кроветворную функцию костного мозга. Малые дозы Меди влияют на обмен углеводов (снижение содержания сахара в крови), минеральных веществ (уменьшение в крови количества фосфора) и других. Увеличение содержания Меди в крови приводит к превращению минеральных соединений железа в органические, стимулирует использование накопленного в печени железа при синтезе гемоглобина.

При недостатке Меди злаковые растения поражаются так называемых болезнью обработки, плодовые — экзантемой; у животных уменьшаются всасывание и использование железа, что приводит к анемии, сопровождающейся поносом и истощением. Применяются медные микроудобрения и подкормка животных солями Меди. Отравление Медью приводит к анемии, заболеванию печени, болезни Вильсона. У человека отравление возникает редко благодаря тонким механизмам всасывания и выведения Меди. Однако в больших дозах Медь вызывает рвоту; при всасывании Медь может наступить общее отравление (понос, ослабление дыхания и сердечной деятельности, удушье, коматозное состояние).

В медицине сульфат Меди применяют как антисептическое и вяжущее средство в виде глазных капель при конъюнктивитах и глазных карандашей для лечения трахомы. Раствор сульфата Медь используют также при ожогах кожи фосфором. Иногда сульфат Меди применяют как рвотное средство. Нитрат Меди употребляют в виде глазной мази при трахоме и конъюнктивитах.

Медь

МЕДЬ

-и; ж.

1.
Химический элемент (Сu), ковкий металл желтого цвета с красноватым отливом (широко применяется в промышленности). Добыча меди.
Надраить м. самовара.
Изготовить из меди котелок.

2.
собир.
Изделия из этого металла. Вся м. в подвале позеленела.
/
О музыкальных инструментах из такого металла (преимущественно духовых). М. оркестра.

3.
собир.
Разг.
Монеты из такого металла. Дать сдачу медью.
В кошельке одна м.

4.
обычно чего. Красновато-желтый, цвета такого металла. Осенняя м. листьев.
Любоваться медью заката.

5.
Звонкий, низкий, отчётливый (о звуках). Слушать м. колоколов.
В голосе звучала м.



Ме́дный (см.).

медь

(лат. Cuprum), химический элемент I группы периодической системы. Металл красного (в изломе розового) цвета, ковкий и мягкий; хороший проводник тепла и электричества (уступает только серебру); плотность 8,92 г/см 3 , t
пл 1083,4°C. Химически малоактивна; в атмосфере, содержащей CO 2 , пары Н 2 O и др., покрывается патиной — зеленоватой плёнкой основного карбоната (ядовит). Из минералов важны борнит, халькопирит, халькозин, ковеллин, малахит; встречается также самородная медь. Главное применение — производство электрических проводов. Из меди изготовляют теплообменники, трубопроводы. Более 30% меди идёт на сплавы.

С небольшой задержкой проверим, не скрыл ли videopotok свой iframe
setTimeout(function()
{
if(document.getElementById(«adv_kod_frame»).hidden)
document.getElementById(«video-banner-close-btn»).hidden = true;
}, 500);
}
}
if (window.addEventListener)
{
window.addEventListener(«message», postMessageReceive);
} else {
window.attachEvent(«onmessage», postMessageReceive);
}
})();

МЕДЬ

МЕДЬ (лат. Cuprum), Cu (читается «купрум»), химический элемент с атомным номером 29, атомная масса 63,546. Латинское название меди происходит от названия острова Кипра (Cuprus), где в древности добывали медную руду; однозначного объяснения происхождения этого слова в русском языке нет.

Природная медь состоит из двух стабильных нуклидов (см.
НУКЛИД)
63 Cu (69,09% по массе) и 65 Cu (30,91%). Конфигурация двух внешних электронных слоев нейтрального атома меди 3s
2
p
6
d
10
4s
1
. Образует соединения в степенях окисления +2 (валентность II) и +1 (валентность I), очень редко проявляет степени окисления +3 и +4.

В периодической системе Менделеева медь расположена в четвертом периоде и входит в группу IВ, к которой относятся такие благородные металлы, как серебро (см.
СЕРЕБРО)
и золото (см.
ЗОЛОТО (химический элемент))
.

Радиус нейтрального атома меди 0,128 нм, радиус иона Cu + от 0,060 нм (координационное число 2) до 0,091 нм (координационное число 6), иона Cu 2+ — от 0,071 нм (координационное число 2) до 0,087 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации атома меди 7,726, 20,291, 36,8, 58,9 и 82,7 эВ. Сродство к электрону 1,8 эВ. Работа выхода электрона 4,36 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность меди 1,9; медь принадлежит к числу переходных металлов. Стандартный электродный потенциал Cu/Cu 2+ 0,339 В. В ряду стандартных потенциалов медь расположена правее водорода и ни из воды, ни из кислот водорода не вытесняет.

Простое вещество медь — красивый розовато-красный пластичный металл.

Нахождение в природе

В земной коре содержание меди составляет около 5·10 -3 % по массе. Очень редко медь встречается в самородном виде (см.
МЕДЬ САМОРОДНАЯ)
(самый крупный самородок в 420 тонн найден в Северной Америке). Из руд наиболее широко распространены сульфидные руды: халькопирит (см.
ХАЛЬКОПИРИТ)
, или медный колчедан, CuFeS 2 (30% меди), ковеллин (см.
КОВЕЛЛИН)
CuS (64,4% меди), халькозин (см.
ХАЛЬКОЗИН)
, или медный блеск, Cu 2 S (79,8% меди), борнит (см.
БОРНИТ)
Cu 5 FeS 4 .(52-65% меди). Существует также много и оксидных руд меди, например: куприт (см.
КУПРИТ)
Cu 2 O, (81,8% меди), малахит (см.
МАЛАХИТ)
CuCO 3 ·Cu(OH) 2 (57,4% меди) и другие. Известно 170 медьсодержащих минералов, из которых 17 используются в промышленных масштабах.

Различных руд меди много, а вот богатых месторождений на земном шаре мало, к тому же медные руды добывают уже многие сотни лет, так что некоторые месторождения полностью исчерпаны. Часто источником меди служат полиметаллические руды, в которых, кроме меди, присутствуют железо, цинк, свинец, и другие металлы. Как примеси медные руды обычно содержат рассеянные элементы (см.
РАССЕЯННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ)
(кадмий, селен, теллур, галий, германий и другие), а также серебро, а иногда и золото. Для промышленных разработок используют руды, в которых содержание меди составляет немногим более 1% по массе, а то и менее.

В морской воде содержится примерно 1·10 -8 % меди.

Получение

Промышленное получение меди — сложный многоступенчатый процесс. Добытую руду дробят, а для отделения пустой породы используют, как правило, флотационный метод обогащения. Полученный концентрат (содержит 18-45% меди по массе) подвергают обжигу в печи с воздушным дутьем. В результате обжига образуется огарок — твердое вещество, содержащее, кроме меди, также и примеси других металлов. Огарок плавят в отражательных печах или электропечах. После этой плавки, кроме шлака, образуется так называемый штейн (см.
ШТЕЙН (в металлургии))
, в котором содержание меди составляет до 40-50%.

Далее штейн подвергают конвертированию — через расплавленный штейн продувают сжатый воздух, обогащенный кислородом. В штейн добавляют кварцевый флюс (песок SiO 2). В процессе конвертирования содержащийся в штейне как нежелательная примесь сульфид железа FeS переходит в шлак и выделяется в виде сернистого газа SO 2:

2FeS + 3O 2 + 2SiO 2 = 2FeSiO 3 + 2SO 2

Одновременно сульфид меди(I) Cu 2 S окисляется:

2Cu 2 S + 3О 2 = 2Cu 2 О + 2SO 2

Образовавшийся на этой стадии Cu 2 О далее реагирует с Cu 2 S:

2Cu 2 О + Cu 2 S = 6Cu + SО 2

В результате возникает так называемая черновая медь, в которой содержание самой меди составляет уже 98,5-99,3% по массе. Далее черновую медь подвергают рафинированию. Рафинирование на первой стадии — огневое, оно заключается в том, что черновую медь расплавляют и через расплав пропускают кислород. Примеси более активных металлов, содержащихся в черновой меди, активно реагируют с кислородом и переходят в оксидные шлаки.

На заключительной стадии медь подвергают электрохимическому рафинированию в сернокислом растворе, при этом черновая медь служит анодом, а очищенная медь выделяется на катоде. При такой очистке примеси менее активных металлов, присутствовавшие в черновой меди, выпадают в осадок в виде шлама (см.
ШЛАМ)
, а примеси более активных металлов остаются в электролите. Чистота рафинированной (катодной) меди достигает 99,9% и более.

Физические и химические свойства

Кристаллическая решетка металлической меди кубическая гранецентрированная, параметр решетки а
= 0,36150 нм. Плотность 8,92 г/см 3 , температура плавления 1083,4 °C, температура кипения 2567 °C. Медь среди всех других металлов обладает одной из самых высоких теплопроводностей и одним из самых низких электрических сопротивлений (при 20 °C удельное сопротивление 1,68·10 -3 Ом·м).

В сухой атмосфере медь практически не изменяется. Во влажном воздухе на поверхности меди в присутствии углекислого газа образуется зеленоватая пленка состава Cu(OH) 2 ·CuCO 3 . Так как в воздухе всегда имеются следы сернистого газа и сероводорода, то в составе поверхностной пленки на металлической меди обычно имеются и сернистые соединения меди. Такая пленка, возникающая с течением времени на изделиях из меди и ее сплавов, называется патиной. Патина предохраняет металл от дальнейшего разрушения. Для создания на художественных предметах «налета старины» на них наносят слой меди, который затем специально патинируется.

При нагревании на воздухе медь тускнеет и в конце концов чернеет из-за образования на поверхности оксидного слоя. Сначала образуется оксид Cu 2 O, затем — оксид CuO.

Красновато-коричневый оксид меди(I) Cu 2 O при растворении в бромо- и иодоводородной кислотах образует, соответственно, бромид меди(I) CuBr и иодид меди(I) CuI. При взаимодействии Cu 2 O с разбавленной серной кислотой возникают медь и сульфат меди:

Cu 2 O + H 2 SO 4 = Cu + CuSO 4 + H 2 O.

При нагревании на воздухе или в кислороде Cu 2 O окисляется до CuO, при нагревании в токе водорода — восстанавливается до свободного металла.

Черный оксид меди (II) CuO, как и Cu 2 O, c водой не реагирует. При взаимодействии CuO с кислотами образуются соли меди (II):

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

При сплавлении со щелочами CuO образуются купраты, например:

CuO + 2NaOH = Na 2 CuO 2 + H 2 O

Нагревание Cu 2 O в инертной атмосфере приводит к реакции диспропорционирования:

Cu 2 O = CuO + Cu.

Такие восстановители, как водород, метан, аммиак, оксид углерода (II) и другие восстанавливают CuO до свободной меди, например:

CuO +СО = Cu + СО 2 .

Кроме оксидов меди Cu 2 O и CuO, получен также темно-красный оксид меди (III) Cu 2 O 3 , обладающий сильными окислительными свойствами.

Медь реагирует с галогенами (см.
ГАЛОГЕНЫ)
, например, при нагревании хлор реагирует с медью с образованием темно-коричневого дихлорида CuCl 2 . Существуют также дифторид меди CuF 2 и дибромид меди CuBr 2 , но дииодида меди нет. И CuCl 2 , и CuBr 2 хорошо растворимы в воде, при этом ионы меди гидратируются и образуют голубые растворы.

При реакции CuCl 2 с порошком металлической меди образуется бесцветный нерастворимый в воде хлорид меди (I) CuCl. Эта соль легко растворяется в концентрированной соляной кислоте, причем образуются комплексные анионы — , 2- и [СuCl 4 ] 3- , например за счет процесса:

CuCl + НCl = H

При сплавлении меди с серой образуетcя нерастворимый в воде сульфид Cu 2 S. Сульфид меди (II) CuS выпадает в осадок, например, при пропускании сероводорода через раствор соли меди (II):

H 2 S + CuSO 4 = CuS + H 2 SO 4

C водородом, азотом, графитом, кремнием медь не реагирует. При контакте с водородом медь становится хрупкой (так называемая «водородная болезнь» меди) из-за растворения водорода в этом металле.

В присутствии окислителей, прежде всего кислорода, медь может реагировать с соляной кислотой и разбавленной серной кислотой, но водород при этом не выделяется:

2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O.

С азотной кислотой различных концентраций медь реагирует довольно активно, при этом образуется нитрат меди (II) и выделяются различные оксиды азота. Например, с 30%-й азотной кислотой реакция меди протекает так:

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

С концентрированной серной кислотой медь реагирует при сильном нагревании:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

Практическое значение имеет способность меди реагировать с растворами солей железа (III), причем медь переходит в раствор, а железо (III) восстанавливается до железа (II):

2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2

Этот процесс травления меди хлоридом железа (III) используют, в частности, при необходимости удалить в определенных местах слой напыленной на пластмассу меди.

Ионы меди Cu 2+ легко образуют комплексы с аммиаком, например, состава 2+ . При пропускании через аммиачные растворы солей меди ацетилена С 2 Н 2 в осадок выпадает карбид (точнее, ацетиленид) меди CuC 2 .

Гидроксид меди Cu(OH) 2 характеризуется преобладанием основных свойств. Он реагирует с кислотами с образованием соли и воды, например:

Сu(OH) 2 + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O.

Но Сu(OH) 2 реагирует и с концентрированными растворами щелочей, при этом образуются соответствующие купраты, например:

Сu(OH) 2 + 2NaOH = Na 2

Если в медноаммиачный раствор, полученный растворением Сu(OH) 2 или основного сульфата меди в аммиаке, поместить целлюлозу, то наблюдается растворение целлюлозы и образуется раствор медноаммиачного комплекса целлюлозы. Из этого раствора можно изготовить медноаммиачные волокна, которые находят применение при производстве бельевого трикотажа и различных тканей.

Применение

Медь, как полагают, — первый металл, который человек научился обрабатывать и использовать для своих нужд. Найденные в верховьях реки Тигр изделия из меди датируются десятым тысячелетием до нашей эры. Позднее широкое применение сплавов меди определило материальную культуру бронзового века (см.
БРОНЗОВЫЙ ВЕК)
(конец 4 — начало 1 тысячелетия до нашей эры) и в дальнейшем сопровождало развитие цивилизации на всех этапах. Медь и ее использовались для изготовления посуды, утвари, украшений, различных художественных изделий. Особенно велика была роль бронзы (см.
БРОНЗА)
.

С 20 века главное применение меди обусловлено ее высокой электропроводимостью. Более половины добываемой меди используется в электротехнике для изготовления различных проводов, кабелей, токопроводящих частей электротехнической аппаратуры. Из-за высокой теплопроводности медь — незаменимый материал различных теплообменников и холодильной аппаратуры. Широко применяется медь в гальванотехнике — для нанесения медных покрытий, для получения тонкостенных изделий сложной формы, для изготовления клише в полиграфии и др.

Большое значение имеют медные сплавы — латуни (см.
ЛАТУНЬ)
(основная добавка цинк, Zn), бронзы (сплавы с разными элементами, главным образом металлами — оловом, алюминием, берилием, свинцом, кадмием и другими, кроме цинка и никеля) и медно-никелевые сплавы, в том числе мельхиор (см.
МЕЛЬХИОР)
и нейзильбер (см.
НЕЙЗИЛЬБЕР)
. В зависимости от марки (состава) сплавы используются в самых различных областях техники как конструкционные, антидикционные, стойкие к коррозии материалы, а также как материалы с заданной электро- и теплопроводностью Так называемые монетные сплавы (медь с алюминием и медь с никелем) применяют для чеканки монет — «меди» и «серебра»; но медь входит в состав и настоящих монетного серебра и монетного золота.

Биологическая роль

Медь присутствует во всех организмах и принадлежит к числу микроэлементов, необходимых для их нормального развития (см. Биогенные элементы (см.
БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ)
). В растениях и животных содержание меди варьируется от 10 -15 до 10 -3 %. Мышечная ткань человека содержит 1·10 -3 % меди, костная ткань — (1-26) ·10 -4 %, в крови присутствует 1,01 мг/л меди. Всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 72 мг меди. Основная роль меди в тканях растений и животных — участие в ферментативном катализе. Медь служит активатором ряда реакций и входит в состав медьсодержащих ферментов, прежде всего оксидаз (см.
ОКСИДАЗЫ)
, катализирующих реакции биологического окисления. Медьсодержащий белок пластоцианин участвует в процессе фотосинтеза (см.
ФОТОСИНТЕЗ)
. Другой медьсодержащий белок, гемоцианин (см.
ГЕМОЦИАНИН)
, выполняет роль гемоглобина (см.
ГЕМОГЛОБИН)
у некоторых беспозвоночных. Так как медь токсична, в животном организме она находится в связанном состоянии. Значительная ее часть входит в состав образующегося в печени белка церулоплазмина, циркулирующего с током крови и деставляющего медь к местам синтеза других медьсодержащих белков. Церулоплазмин обладает также каталитической активностью и участвует в реакциях окисления. Медь необходима для осуществления различных функций организма — дыхания, кроветворения (стимулирует усвоение железа и синтез гемоглобина), обмена углеводов и минеральных веществ. Недостаток меди вызывает болезни как растений, так и животных и человека. С пищей человек ежедневно получает 0,5-6 мг меди.

Сульфат меди и другие соединения меди используют в сельском хозяйстве в качестве микроудобрений и для борьбы с различными вредителями растений. Однако при использовании соединений меди, при работах с ними нужно учитывать, что они ядовиты. Попадание солей меди в организм приводит к различным заболеваниям человека. ПДК для аэрозолей меди составляет 1 мг/м 3 , для питьевой воды содержание меди должно быть не выше 1,0 мг/л.

Энциклопедический словарь
.
2009
.

Синонимы
:

Медь относится к числу металлов, известных с глубокой древности. Раннему знакомству человека с Медью способствовало то, что она встречается в природе в свободном состоянии в виде самородков, которые иногда достигают значительных размеров. Медь и ее сплавы сыграли большую роль в развитии материальной культуры. Благодаря легкой восстановимости оксидов и карбонатов Медь была, по-видимому, первым металлом, который человек научился восстановлять из кислородных соединений, содержащихся в рудах. Латинское название Меди происходит от названия острова Кипр, где древние греки добывали медную руду. В древности для обработки скальной породы ее нагревали на костре и быстро охлаждали, причем порода растрескивалась. Уже в этих условиях были возможны процессы восстановления. В дальнейшем восстановление вели в кострах с большим количеством угля и с вдуванием воздуха посредством труб и мехов. Костры окружали стенками, которые постепенно повышались, что привело к созданию шахтной печи. Позднее методы восстановления уступили место окислительной плавке сульфидных медных руд с получением промежуточных продуктов — штейна (сплава сульфидов), в котором концентрируется Медь, и шлака (сплава окислов).

Распространение Меди в природе. Среднее содержание Меди в земной коре (кларк) 4,7·10 -3 % (по массе), в нижней части земной коры, сложенной основными породами, ее больше (1·10 -2 %), чем в верхней (2·10 -3 %), где преобладают граниты и другие кислые изверженные породы. Медь энергично мигрирует как в горячих водах глубин, так и в холодных растворах биосферы; сероводород осаждает из природных вод различные сульфиды Меди, имеющие большое промышленное значение. Среди многочисленных минералов Меди преобладают сульфиды, фосфаты, сульфаты, хлориды, известны также самородная Медь, карбонаты и оксиды.

Медь — важный элемент жизни, она участвует во многих физиологических процессах. Среднее содержание Меди в живом веществе 2·10 -4 %, известны организмы — концентраторы Меди. В таежных и других ландшафтах влажного климата Медь сравнительно легко выщелачивается из кислых почв, здесь местами наблюдается дефицит Меди и связанные с ним болезни растений и животных (особенно на песках и торфяниках). В степях и пустынях (с характерными для них слабощелочными растворами) Медь малоподвижна; на участках месторождений Медь наблюдается ее избыток в почвах и растениях, отчего болеют домашние животные.

В речной воде очень мало Меди, 1·10 -7 %. Приносимая в океан со стоком Медь сравнительно быстро переходит в морские илы. Поэтому глины и сланцы несколько обогащены Медью (5,7·10 -3 %), а морская вода резко недосыщена Медью (3·10 -7 %).

В морях прошлых геологических эпох местами происходило значительное накопление Меди в илах, приведшее к образованию месторождений (например, Мансфельд в Германии). Медь энергично мигрирует и в подземных водах биосферы, с этими процессами связано накопление руд Меди в песчаниках.

Физические свойства Меди. Цвет Меди красный, в изломе розовый, при просвечивании в тонких слоях зеленовато-голубой. Металл имеет гранецентрированную кубическую решетку с параметром а = 3,6074 Å; плотность 8,96 г/см 3 (20 °С). Атомный радиус 1,28 Å; ионные радиусы Cu + 0,98 Å; Сu 2 + 0,80 Å; t пл 1083 °С; t кип 2600 °С; удельная теплоемкость (при 20 °С) 385,48 дж/(кг·К), т.е. 0,092 кал/(г·°С). Наиболее важные и широко используемые свойства Меди: высокая теплопроводность — при 20 °С 394,279 вт/(м·К.), то есть 0,941 кал/(см·сек·°С); малое электрическое сопротивление — при 20 °С 1,68·10 -8 ом·м. Термический коэффициент линейного расширения 17,0·10 -6 . Давление паров над Медью ничтожно, давление 133,322 н/м 2 (т.е. 1 мм рт.ст.) достигается лишь при 1628 °С. Медь диамагнитна; атомная магнитная восприимчивость 5,27·10 -6 . Твердость Меди по Бринеллю 350 Мн/м 2 (т. е. 35 кгс/мм 2); предел прочности при растяжении 220 Мн/м 2 (т. е. 22 кгс/мм 2); относительное удлинение 60%, модуль упругости 132·10 3 Мн/м 2 (т.е. 13,2·10 3 кгс/мм 2). Путем наклепа предел прочности может быть повышен до 400-450 Мн/м 2 , при этом удлинение уменьшается до 2% , а электропроводность уменьшается на 1-3% . Отжиг наклепанной Меди следует проводить при 600-700 °С. Небольшие примеси Bi (тысячные доли%) и Рb (сотые доли%) делают Медь красноломкой, а примесь S вызывает хрупкость на холоде.

Химические свойства Меди. По химическим свойствам Медь занимает промежуточное положение между элементами первой триады VIII группы и щелочными элементами I группы системы Менделеева. Медь, как и Fe, Co, Ni, склонна к комплексообразованию, дает окрашенные соединения, нерастворимые сульфиды и т. д. Сходство с щелочными металлами незначительно. Так, Медь образует ряд одновалентных соединений, однако для нее более характерно 2-валентное состояние. Соли одновалентной Медь в воде практически нерастворимы и легко окисляются до соединений 2-валентной Меди; соли 2-валентной Меди, напротив, хорошо растворимы в воде и в разбавленных растворах полностью диссоциированы. Гидратированные ионы Cu 2+ окрашены в голубой цвет. Известны также соединения, в которых Медь 3-валентна. Так, действием пероксида натрия на раствор куприта натрия Na 2 CuO 2 получен оксид Сu 2 О 3 — красный порошок, начинающий отдавать кислород уже при 100 °С. Сu 2 О 3 — сильный окислитель (например, выделяет хлор из соляной кислоты).

Химическая активность Меди невелика. Компактный металл при температурах ниже 185 °С с сухим воздухом и кислородом не взаимодействует. В присутствии влаги и СО 2 на поверхности Меди образуется зеленая пленка основного карбоната. При нагревании Меди на воздухе идет поверхностное окисление; ниже 375 °С образуется СuО, а в интервале 375-1100 °С при неполном окислении Медь — двухслойная окалина, в поверхностном слое которой находится СuО, а во внутреннем — Сu 2 О. Влажный хлор взаимодействует с Медью уже при обычной температуре, образуя хлорид СuCl 2 , хорошо растворимый в воде. Медь легко соединяется и с других галогенами. Особое сродство проявляет Медь к сере и селену; так, она горит в парах серы. С водородом, азотом и углеродом Медь не реагирует даже при высоких температурах. Растворимость водорода в твердой Медь незначительна и при 400 °С составляет 0,06 мг в 100 г Меди. Водород и других горючие газы (СО, СН 4), действуя при высокой температуре на слитки Меди, содержащие Сu 2 О, восстановляют ее до металла с образованием СО 2 и водяного пара. Эти продукты, будучи нерастворимыми в Меди, выделяются из нее, вызывая появление трещин, что резко ухудшает механические свойства Меди.

При пропускании NН 3 над раскаленной Медью образуется Cu 3 N. Уже при температуре каления Медь подвергается воздействию оксидов азота, а именно NO, N 2 O (с образованием Сu 2 О) и NO 2 (с образованием СuО). Карбиды Сu 2 С 2 и СuС 2 могут быть получены действием ацетилена на аммиачные растворы солей Меди. Нормальный электродный потенциал Меди для реакции Сu 2+ + 2е -> Сu равен +0,337 в, а для реакции Сu + + е ->Сu равен +0,52 в. Поэтому Медь вытесняется из своих солей более электроотрицательными элементами (в промышленности используется железо) и не растворяется в кислотах-неокислителях. В азотной кислоте Медь растворяется с образованием Cu(NO 3) 2 и оксидов азота, в горячей концентрированной H 2 SO 4 -с образованием CuSO 4 и SO 2 , в нагретой разбавленной H 2 SO 4 — при продувании через раствор воздуха. Все соли Меди ядовиты.

Медь в двух- и одновалентном состоянии образует многочисленные весьма устойчивые комплексные соединения. Примеры комплексных соединений одновалентной Меди: (NH 4) 2 CuBr 3 ; K 3 Cu(CN) 4 — комплексы типа двойных солей; Cl и другие. Примеры комплексных соединений 2-валентной Меди: CsCuCl 3 , K 2 CuCl 4 — тип двойных солей. Важное промышленное значение имеют аммиачные комплексные соединения Меди: [Сu (NH 3) 4 ] SO 4 , [Сu (NH 3) 2 ] SO 4 .

Получение Меди. Медные руды характеризуются невысоким содержанием Меди. Поэтому перед плавкой тонкоизмельченную руду подвергают механическому обогащению; при этом ценные минералы отделяются от основные массы пустой породы; в результате получают ряд товарных концентратов (например, медный, цинковый, пиритный) и отвальные хвосты.

В мировой практике 80% Медь извлекают из концентратов пирометаллургическими методами, основанными на расплавлении всей массы материала. В процессе плавки, вследствие большего сродства Меди к сере, а компонентов пустой породы и железа к кислороду, Медь концентрируется в сульфидном расплаве (штейне), а оксиды образуют шлак. Штейн отделяют от шлака отстаиванием.

На большинстве современных заводов плавку ведут в отражательных или в электрических печах. В отражательных печах рабочее пространство вытянуто в горизонтальном направлении; площадь пода 300 м 2 и более (30 м х 10 м); необходимое для плавления тепло получают сжиганием углеродистого топлива (природный газ, мазут) в газовом пространстве над поверхностью ванны. В электрических печах тепло получают пропусканием через расплавленный шлак электрического тока (ток подводится к шлаку через погруженные в него графитовые электроды).

Однако и отражательная, и электрическая плавки, основанные на внешних источниках теплоты, — процессы несовершенные. Сульфиды, составляющие основные массу медных концентратов, обладают высокой теплотворной способностью. Поэтому все больше внедряются методы плавки, в которых используется теплота сжигания сульфидов (окислитель — подогретый воздух, воздух, обогащенный кислородом, или технический кислород). Мелкие, предварительно высушенные сульфидные концентраты вдувают струей кислорода или воздуха в раскаленную до высокой температуры печь. Частицы горят во взвешенном состоянии (кислородно-взвешенная плавка).

Богатые кусковые сульфидные руды (2-3% Сu) с высоким содержанием серы (35-42% S) в ряде случаев непосредственно направляются на плавку в шахтных печах (печи с вертикально расположенным рабочим пространством). В одной из разновидностей шахтной плавки (медносерная плавка) в шихту добавляют мелкий кокс, восстановляющий в верхних горизонтах печи SO 2 до элементарной серы. Медь в этом процессе также концентрируется в штейне.

Получающийся при плавке жидкий штейн (в основном Cu 2 S, FeS) заливают в конвертер — цилиндрический резервуар из листовой стали, выложенный изнутри магнезитовым кирпичом, снабженный боковым рядом фурм для вдувания воздуха и устройством для поворачивания вокруг оси. Через слой штейна продувают сжатый воздух. Конвертирование штейнов протекает в две стадии. Сначала окисляется сульфид железа, и для связывания оксидов железа в конвертер добавляют кварц; образуется конвертерный шлак. Затем окисляется сульфид меди с образованием металлической Меди и SO 2 . Эту черновую Медь разливают в формы. Слитки (а иногда непосредственно расплавленную черновую Медь) с целью извлечения ценных спутников (Au, Ag, Se, Fe, Bi и других) и удаления вредных примесей направляют на огневое рафинирование. Оно основано на большем, чем у меди, сродстве металлов-примесей к кислороду: Fe, Zn, Co и частично Ni и другие в виде оксидов переходят в шлак, а сера (в виде SO 2) удаляется с газами. После удаления шлака Медь для восстановления растворенной в ней Cu 2 О «дразнят», погружая в жидкий металл концы сырых березовых или сосновых бревен, после чего отливают его в плоские формы. Для электролитического рафинирования эти слитки подвешивают в ванне с раствором CuSO 4 , подкисленным H 2 SO 4 . Они служат анодами. При пропускании тока аноды растворяются, а чистая Медь отлагается на катодах — тонких медных листах, также получаемых электролизом в специальных матричных ваннах. Для выделения плотных гладких осадков в электролит вводят поверхностно-активные добавки (столярный клей, тиомочевину и другие). Полученную катодную Медь промывают водой и переплавляют. Благородные металлы, Se, Те и других ценные спутники Медь концентрируются в анодном шламе, из которого их извлекают специальной переработкой. Никель концентрируется в электролите; выводя часть растворов на упаривание и кристаллизацию, можно получить Ni в виде никелевого купороса.

Наряду с пирометаллургическими применяют также гидрометаллургические методы получения Меди (преимущественно из бедных окисленных и самородных руд). Эти методы основаны на избирательном растворении медьсодержащих минералов, обычно в слабых растворах H 2 SO 4 или аммиака. Из раствора Медь либо осаждают железом, либо выделяют электролизом с нерастворимыми анодами. Весьма перспективны применительно к смешанным рудам комбинированные гидрофлотационные методы, при которых кислородные соединения Меди растворяются в сернокислых растворах, а сульфиды выделяются флотацией. Получают распространение и автоклавные гидрометаллургические процессы, идущие при повышенных температурах и давлении.

Применение Меди. Большая роль Меди в технике обусловлена рядом ее ценных свойств и прежде всего высокой электропроводностью, пластичностью, теплопроводностью. Благодаря этим свойствам Медь — основные материал для проводов; свыше 50% добываемой Меди применяют в электротехнической промышленности. Все примеси понижают электропроводность Меди, а потому в электротехнике используют металл высших сортов, содержащий не менее 99,9% Cu. Высокие теплопроводность и сопротивление коррозии позволяют изготовлять из Меди ответственные детали теплообменников, холодильников, вакуумных аппаратов и т. п. Около 30-40% Меди используют в виде различных сплавов, среди которых наибольшее значение имеют латуни (от 0 до 50% Zn) и различные виды бронз: оловянистые, алюминиевые, свинцовистые, бериллиевые и т. д. Кроме нужд тяжелой промышленности, связи, транспорта, некоторое количество Меди (главным образом в виде солей) потребляется для приготовления минеральных пигментов, борьбы с вредителями и болезнями растений, в качестве микроудобрений, катализаторов окислительных процессов, а также в кожевенной и меховой промышленности и при производстве искусственного шелка.

Медь как художественный материал используется с медного века (украшения, скульптура, утварь, посуда). Кованые и литые изделия из Меди и сплавов украшаются чеканкой, гравировкой и тиснением. Легкость обработки Меди (обусловленная ее мягкостью) позволяет мастерам добиваться разнообразия фактур, тщательности проработки деталей, тонкой моделировки формы. Изделия из Меди отличаются красотой золотистых или красноватых тонов, а также свойством обретать блеск при шлифовке. Медь нередко золотят, патинируют, тонируют, украшают эмалью. С 15 века Медь применяется также для изготовления печатных форм.

Медь в организме. Медь — необходимый для растений и животных микроэлемент. Основная биохимическая функция Меди — участие в ферментативных реакциях в качестве активатора или в составе медьсодержащих ферментов. Количество Меди в растениях колеблется от 0,0001 до 0,05% (на сухое вещество) и зависит от вида растения и содержания Меди в почве. В растениях Медь входит в состав ферментов-оксидаз и белка пластоцианина. В оптимальных концентрациях Медь повышает холодостойкость растений, способствует их росту и развитию. Среди животных наиболее богаты Медью некоторые беспозвоночные (у моллюсков и ракообразных в гемоцианине содержится 0,15-0,26% Меди). Поступая с пищей, Медь всасывается в кишечнике, связывается с белком сыворотки крови — альбумином, затем поглощается печенью, откуда в составе белка церулоплазмина возвращается в кровь и доставляется к органам и тканям.

Содержание Меди у человека колеблется (на 100 г сухой массы) от 5 мг в печени до 0,7 мг в костях, в жидкостях тела — от 100 мкг (на 100 мл) в крови до 10 мкг в спинномозговой жидкости; всего Меди в организме взрослого человека около 100 мг. Медь входит в состав ряда ферментов (например, тирозиназы, цитохромоксидазы), стимулирует кроветворную функцию костного мозга. Малые дозы Меди влияют на обмен углеводов (снижение содержания сахара в крови), минеральных веществ (уменьшение в крови количества фосфора) и других. Увеличение содержания Меди в крови приводит к превращению минеральных соединений железа в органические, стимулирует использование накопленного в печени железа при синтезе гемоглобина.

При недостатке Меди злаковые растения поражаются так называемых болезнью обработки, плодовые — экзантемой; у животных уменьшаются всасывание и использование железа, что приводит к анемии, сопровождающейся поносом и истощением. Применяются медные микроудобрения и подкормка животных солями Меди. Отравление Медью приводит к анемии, заболеванию печени, болезни Вильсона. У человека отравление возникает редко благодаря тонким механизмам всасывания и выведения Меди. Однако в больших дозах Медь вызывает рвоту; при всасывании Медь может наступить общее отравление (понос, ослабление дыхания и сердечной деятельности, удушье, коматозное состояние).

В медицине сульфат Меди применяют как антисептическое и вяжущее средство в виде глазных капель при конъюнктивитах и глазных карандашей для лечения трахомы. Раствор сульфата Медь используют также при ожогах кожи фосфором. Иногда сульфат Меди применяют как рвотное средство. Нитрат Меди употребляют в виде глазной мази при трахоме и конъюнктивитах.

История меди

Добрый день, уважаемый читатель, в данной статье хочу рассказать о меди и её свойствах. Что такое медь
? Ответ на этот вопрос знают почти все. Она имеет обозначение Cu (произносится купрум) в таблице В. И. находится под атомным номером 29. Медь
– химический элемент, представляет собой металл. Название меди Cuprum является латинским и происходит от названия острова Кипр.

Данный металл широко применяется человеком уже долгие годы. Имеются достоверные факты о том, что индейцы, жившие в Эквадоре уже в XV веке умели добывать и использовать медь. Из неё они изготовляли монеты в виде топориков.

Данная монета очень продолжительное время являлась единственным денежным знаком, который существовал на побережье Южной Америки. Эта монета даже использовалась в торговле с инками. На острове Кипр, в III веке до нашей эры уже были открыты медные рудники. Известен интересный факт, что древние алхимики называли медь — венера (Venus).

Происхождение меди

Медь в природе
встречается либо в самородках, либо в соединениях. Особое значение в промышленности имеют халькозин, борнит и медный колчедан
. Однако и такие популярные в ювелирном деле поделочные самоцветы, как лазурит и малахит практически на сто процентов состоят из меди.

Медь имеет золотисто – окраску. На воздухе этот металл очень быстро окисляется и покрывается оксидной плёнкой, которая называется патина. Именно из-за патины медь приобретает желтовато – красный цвет. Этот металл входит в состав очень многих сплавов, которые широко используются в промышленности.

Распространённые сплавы меди

Самым известным сплавом является дюралюминий, который состоит из сплава меди
и алюминия. Медь в дюралюминии играет главную роль. Мельхиор также содержит медь в соединении с никелем, бронза – соединение олова и меди
, латунь – сплав меди с цинком
.

Медь обладает довольно высокой тепло и электропроводностью. По сравнению с другими металлами, она занимает второе место после серебра по электропроводности. В ювелирном производстве часто используют золота с медью. Медь в данном сплаве нужна для увеличения прочности ювелирных украшений к деформациям и истиранию.

В давние времена был известен сплав меди с оловом и цинком
, который назывался пушечный металл. Как вы уже, наверно, догадались, что из данного изготавливали пушечные ядра, но с развитием новых технологий, пушки перестали использовать и выпускать, однако данный сплав по сей день используется в производстве оружейных гильз.

Медь имеет бактерицидные свойства и поэтому она широко применяется в медицине, которые очень часто применяются в медицине. Данный факт доказан научными экспериментами и исследованиями. Особенно хорошо медь противостоит золотистому стафилококку. Этот микроб вызывает большое количество гнойных заболеваний .

Токсичность меди

В тоже время известны факты того, что медь
бывает очень токсичной. На планете Земля существует озеро Беркли Пит, оно находится в США в штате Монтана. Так вот это озеро считается самым токсичным в мире. Причиной тому является медный рудник, на месте которого образовалось озеро.

Вода в озере очень токсична, в ней почти нет живых организмов, а глубина озера составляет более 0,5 километра. Сильную токсичность воды доказывает один пример, который произошёл однажды на озере. Стая диких гусей, состоявшая из 35 взрослых особей, опустилась на водную гладь озера, а через 2,5 часа все птицы были найдены погибшими.

Однако, совсем недавно, на дне озера были обнаружены совсем новые микроорганизмы и водоросли, которые не встречались ранее в природе. В результате мутаций, данные жители хорошо себя чувствуют в токсичной воде озера.

Медь — это пластичный золотисто-розовый металл с характерным металлическим блеском. В периодической системе Д. И. Менделеева этот химический элемент обозначается, как Сu (Cuprum) и находится под порядковым номером 29 в I группе (побочной подгруппе), в 4 периоде.

Латинское название Cuprum произошло от имени острова Кипр. Известны факты, что на Кипре ещё в III веке до нашей эры находились медные рудники и местные умельцы выплавляли медь. Купить медь можно в комании «КуПрум».

По данным историков, знакомству общества с медью около девяти тысячелетий. Самые древние медные изделия найдены во время археологических раскопок на местности современной Турции. Археологи обнаружили маленькие медные бусинки и пластинки для украшения одежды. Находки датируются рубежом VIII-VII тыс. до нашей эры. Из меди в древности изготавливали украшения, дорогую посуду и различные инструменты с тонким лезвием.

Великим достижением древних металлургов можно назвать получение сплава с медной основой — бронзы.

Основные свойства меди

1. Физические свойства.

На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки. Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.

Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.

Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.

Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в медный лист и медный пруток , протягивается в медную проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра. Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.

Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) — верхнего слоя платины.
Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.

Способы получения меди

В природе медь существует в соединениях и в виде самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, сернистыми и углекислыми комплексами, а также сульфидными рудами. Самые распространённые руды — это медный колчедан и медный блеск. Содержание меди в них составляет 1-2%. 90% первичной меди добывают пирометаллургическим способом и 10% гидрометаллургическим.

1.
Пирометаллургический способ включает в себя такие процессы: обогащение и обжиг, плавка на штейн, продувка в конвертере, электролитическое рафинирование.
Обогащают медные руды методом флотации и окислительного обжига. Сущность метода флотации заключается в следующем: частицы меди, взвешенные в водной среде, прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Метод позволяет получить медный порошкообразный концентрат, который содержит 10-35% меди.

Окислительному обжигу подлежат медные руды и концентраты со значительным содержанием серы. При нагреве в присутствии кислорода происходит окисление сульфидов, и количество серы снижается почти в два раза. Обжигу подвергаются бедные концентраты, в которых содержится 8-25% меди. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавят, не прибегая к обжигу.

Следующий этап пирометаллургического способа получения меди — это плавка на штейн. Если в качестве сырья используется кусковая медная руда с большим количеством серы, то плавку проводят в шахтных печах. А для порошкообразного флотационного концентрата применяют отражательные печи. Плавка происходит при температуре 1450 °С.

В горизонтальных конвертерах с боковым дутьём медный штейн продувается сжатым воздухом для того, чтобы произошли процессы окисления сульфидов и феррума. Далее образовавшиеся окислы переводят в шлак, а серу в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железо, серу, а также незначительное количество никеля, олова, серебра и золота.

Черновая медь подлежит огневому, а далее электролитическому рафинированию. Примеси удаляют с газами и переводят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь с чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.

2.
Гидрометаллургический способ заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты, а затем выделении металлической меди непосредственно из раствора. Такой способ применяется для переработки бедных руд и не допускает попутного извлечения драгоценных металлов вместе с медью.

Применение меди

Благодаря ценным качествам медь и медные сплавы используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении. Существуют сплавы меди с такими металлами, как цинк, олово, алюминий, никель, титан, серебро, золото. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Выделяют две группы медных сплавов: латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами).

Медь обладает высокой экологичностью, что допускает её использование в строительстве жилых домов. К примеру, медная кровля за счёт антикоррозионных свойств, может прослужить больше ста лет без специального ухода и покраски.

Медь в сплавах с золотом используется в ювелирном деле. Такой сплав увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.

Для соединений меди характерна высокая биологическая активность. В растениях медь принимает участие в синтезе хлорофилла. Поэтому её можно увидеть в составе минеральных удобрений. Недостаток меди в организме человека может вызвать ухудшение состава крови. Она есть в составе многих продуктов питания. К примеру, этот металл содержится в молоке. Однако важно помнить, что избыток соединений меди может вызвать отравление. Именно поэтому нельзя готовить пищу в медной посуде. Во время кипячения в пищу может попасть большое количество меди. Если же посуда внутри покрыта слоем олова, то опасности отравления нет.

В медицине медь используют, как антисептическое и вяжущее средство. Она является компонентом глазных капель от конъюнктивита и растворов от ожогов.

Сдать лом меди Металлическая медь издавна используется человечеством в самых разных областях жизни. Двадцать девятый элемент из периодической таблицы Д. И. Менделеева , находящийся между никелем и цинком, обладает интересными характеристиками и свойствами. Этот элемент обозначается символом Cu. Это один из немногих металлов с характерной окраской, отличной от серебристого и серого цветов.

История появления меди

О том, какое великое значение имел этот химический элемент в истории человечества и планеты, можно догадаться уже по названиям исторических эпох. После каменного века наступил медный, а за ним — бронзовый, также имеющий прямое отношение к этому элементу.

Медь является одним из семи металлов, которые стали известны человечеству еще в древности. Если верить историческим данным, знакомство древних людей с этим металлом произошло примерно девять тысяч лет назад.

Где используется металлическая медьДревнейшие изделия из этого материала были обнаружены на территории современной Турции. Археологические раскопки, проведенные на месте крупного поселения времен неолита под названием Чаталхеюк, позволили отыскать небольшие медные шарики-бусины, а также медные пластины, которыми древние люди украшали свой наряд.

Найденные вещицы были датированы стыком восьмого и седьмого тысячелетий до нашей эры. Помимо самих изделий, на месте раскопок был обнаружен шлак, что говорит о производившихся выплавках металла из руды.

Получение меди из руды было относительно доступно. Поэтому несмотря на свою высокую температуру плавления, этот металл в числе первых был быстро и широко освоен человечеством.

Способы добычи

В природных условиях этот химический элемент существует в двух формах:

  • соединения;
  • самородки.

Любопытным фактом является следующее: медные самородки в природе попадаются гораздо более часто, чем золотые, серебряные и железные.

Природные соединения меди — это:

  • оксиды;
  • углекислые и сернистые комплексы;
  • гидрокарбонаты;
  • сульфидные руды.

Рудами, имеющими наибольшее распространение, являются медный блеск и медный колчедан. Меди в этих рудах содержится всего один-два процента. Первичная медь добывается двумя основными способами:

  • гидрометаллургическим;
  • пирометаллургическим.

Работа с медьюДоля первого способа составляет десять процентов. Оставшиеся девяносто относятся ко второму методу.

Пирометаллический способ включает в себя комплекс процессов. Сначала медные руды обогащаются и обжигаются. Затем сырье плавится на штейн, после чего продувается в конвертере. Таким образом получается черновая медь. Превращение ее в чистую осуществляется путем рафинирования — сначала огневого, затем электролитического. Это последняя стадия. По ее окончании чистота полученного металла составляет практически сто процентов.

Процесс получения меди гидрометаллургическим способом делится на два этапа.

  1. Вначале сырье выщелачивается при помощи слабого раствора серной кислоты.
  2. На заключительном этапе металл выделяется непосредственно из упомянутого в первом пункте раствора.

Данный метод используется при переработке только бедных руд, так как, в отличие от предыдущего способа, при его проведении невозможно попутно извлечь драгоценные металлы. Именно поэтому приходящийся на этот способ процент так невелик по сравнению с другим методом.

Немного о названии

Химический элемент Cuprum, обозначаемый символом Cu, получил свое название в честь небезызвестного острова Кипр. Именно там в далеком третьем веке до нашей эры были обнаружены крупные месторождения медной руды. Местными мастерами, трудившимися на этих рудниках, производилась выплавка данного металла.

Физические свойства металла

Как использовать металлическая медьПожалуй, невозможно понять, что такое металлическая медь, не разобравшись в ее свойствах, основных характеристиках и особенностях.

При контакте с воздухом этот металл становится желтовато-розового цвета. Этот неповторимый золотисто-розовый оттенок обусловливается возникновением на поверхности металла оксидной пленки. Если эту пленку удалить, медь приобретет выразительный розовый цвет с характерным ярким металлическим блеском.

Удивительный факт: тончайшие медные пластинки на просвет имеют вовсе не розовый, а зеленовато-голубой или, иначе говоря, морской цвет.

В форме простого вещества медь обладает следующими характеристиками:

  • удивительной пластичностью;
  • достаточной мягкостью;
  • тягучестью.

Работы с медьюЧистая медь без наличия каких-либо примесей превосходно поддается обработке — ее с легкостью можно прокатить в пруток или лист либо вытянуть в проволоку, толщина которой будет доведена до тысячных долей миллиметра. Добавление примесей в этот металл повышает его твердость.

Помимо упомянутых физических характеристик, этот химический элемент обладает высокой электропроводностью. Эта особенность главным образом определила применение металлической меди.

Среди основных свойств этого металла стоит отметить его высокую теплопроводность. По показателям электропроводности и теплопроводности медь является одним из лидеров среди металлов. Более высокими показателями по этим параметрам обладает только один металл — серебро.

Нельзя не принимать во внимание тот факт, что показатели электро- и теплопроводности меди относятся к разряду базовых свойств. Они сохраняются на высоком уровне лишь пока металл находится в чистом виде. Уменьшить эти показатели возможно добавлением примесей:

  • мышьяка;
  • железа;
  • олова;
  • фосфора;
  • сурьмы.

Свойства медиКаждая из этих примесей в сочетании с медью оказывает на нее определенное влияние, в результате которого значения тепло- и электропроводности заметно понижаются.

Помимо всего прочего, металлическая медь характеризуется невероятной прочностью, высокой температурой плавления, а также высокой температурой кипения. Данные действительно впечатляют. Температура плавления меди превышает одну тысячу градусов Цельсия! А температура кипения составляет 2570 градусов Цельсия.

Этот металл относится к группе металлов-диамагнетиков. Это значит, что его намагничивание, как и у ряда других металлов, происходит не по направлению внешнего магнитного поля, а против него.

Еще одной немаловажной характеристикой можно назвать отличную устойчивость этого металла к коррозии. В условиях высокой влажности окисление железа, например, происходит в несколько раз быстрее, чем окисление меди.

Химические свойства элемента

Из чего состоит медьДанный элемент является малоактивным. При контакте с сухим воздухом в обычных условиях медь не начинает окисляться. Влажный воздух, напротив, запускает окислительный процесс, при котором образуется медный карбонат (II), являющийся верхним слоем патины. Практически моментально этот элемент реагирует с такими веществами, как:

  • сера;
  • селен;
  • галогены.

Кислоты, не обладающие окислительными свойствами, не способны оказывать на медь влияние. Кроме того, она никак не реагирует при контакте с такими химическими элементами, как:

  • азот;
  • углерод;
  • водород.

Кроме уже отмеченных химических свойств, для меди характерна амфотерность. Это значит, что в земной коре она способна образовать катионы и анионы. Соединения этого металла могут проявлять как кислотные свойства, так и основные — это напрямую зависит от конкретных условий.

Области и особенности применения

В древние времена металлическая медь использовалась для изготовления самых разных вещей. Умелое применение этого материала позволило древним людям обзавестись:

  • дорогой посудой;
  • украшениями;
  • инструментами, имеющими тонкое лезвие.

Сплавы меди

Говоря о применении меди, нельзя не упомянуть о ее значении в получении различных сплавов, в основу которых ложится именно этот металл. К таким сплавам относятся:

  • бронза;
  • латунь.

Состав медиДве эти разновидности явяются основными видами медных сплавов. Первый бронзовый сплав был создан на Востоке еще за три тысячелетия до нашей эры. Бронза по праву может считаться одним из величайших достижений металлургов древности. По сути, бронза — это соединение меди с прочими элементами. В большинстве случаев в роли второго компонента выступает олово. Но вне зависимости от того, какие элементы входят в сплав, основным компонентом всегда является медь. Формула латуни содержит главным образом медь и цинк, но возможны и дополнения к ним в виде других химических элементов.

Помимо бронзы и латуни, этот химический элемент участвует в создании сплавов с другими металлами, среди которых алюминий, золото, никель, олово, серебро, титан, цинк. Медные сплавы с неметаллами, такими как кислород, сера и фосфор, используются гораздо реже.

Отрасли промышленности

Ценные свойства медных сплавов и чистого вещества способствовали их использованию в таких отраслях, как:

  • электротехника;
  • электромашиностроение;
  • приборостроение;
  • радиоэлектроника.

Соединение металловНо, разумеется, это еще не все области применения этого металла. Он является высокоэкологичным материалом. Именно поэтому он используется при строительстве домов. Например, кровельное покрытие, выполненное из металлической меди, благодаря своей высочайшей коррозийной устойчивости обладает сроком службы более сотни лет, не требуя при этом особого ухода и покраски.

Еще одна область использования этого металла — ювелирная отрасль. В основном он применяется в форме сплавов с золотом. Изделия из медно-золотого сплава характеризуются повышенной прочностью, высокой стойкостью. Такие изделия на протяжении долгого времени не деформируются и не истираются.

Соединения металлической меди выделяются высокой биологической активностью. В мире флоры этот металл имеет важное значение, так как он участвует в синтезе хлорофилла. Участие данного элемента в этом процессе позволяет обнаружить его в числе компонентов минеральных удобрений для растений.

Роль в организме человека

Где используется медьНехватка этого элемента в человеческом организме может оказать негативное влияние на состав крови, а именно ухудшить его. Восполнить дефицит этого вещества можно при помощи специально подобранного питания. Медь содержится во многих продуктах питания, поэтому составить полезный рацион по душе не составит труда. Для примера, одним из продуктов, в составе которых имеется этот элемент, является обычное молоко.

Но составляя насыщенное этим элементом меню, не следует забывать о том, что переизбыток его соединений может привести к отравлению организма. Поэтому, насыщая организм этим полезным веществом, очень важно не переусердствовать. И касается это не только количества потребляемых продуктов.

К примеру, пищевое отравление может вызвать использование медной посуды. Приготовление пищи в такой посуде крайне не рекомендуется и даже воспрещается. Связано это с тем, что в процессе кипячения в пищу поступает значительное количество этого элемента, что может привести к отравлению.

Изделия из медиВ запрете на медную посуду есть одна оговорка. Использование такой посуды не представляет опасности в том случае, если ее внутренняя поверхность имеет оловянное покрытие. Только при выполнении этого условия использование медных кастрюлек не несет угрозы пищевого отравления.

Помимо всех перечисленных отраслей применения, распространение этого элемента не обошло стороной и медицину. В сфере лечения и поддержания здоровья он применяется в качестве вяжущего вещества и антисептика. Этот химический элемент входит в состав капель для глаз, которые используются при лечении такого заболевания, как конъюнктивит. Кроме того, медь является немаловажным компонентом различных растворов от ожогов.

Изделия из этого металла. Тройка, рванувшись и стуча по доскам, вылетела из каретника, сверкая лаком и медью коляски. Толстой, Детство Никиты. Поручни, компасы, бинокли, всякие приборы и даже высокие пороги кают — все это было медное. Паустовский, Золотая роза. Медные преимущ.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Цепочки превращений по неорганической химии. Вариант №7. Особые свойства меди.

Толкование и значение слова «медь»

Химический элемент, металл красновато-жёлтого цвета, вязкий и ковкий. Добыча меди. Мелкие разменные монеты из этого металла или из сплава этого металла с никелем и алюминием. Получить сдачу медью. Медная руда. Учиться на медные гроши или на медные деньги получить недостаточное образование по бедности; устарелое. Медь — как пишется слово, постановка ударения правописание или как правильно написать слово, ударные и безударные гласные в нем, различные формы слова «Медь».

Последние новости образования. В России появятся юные инспекторы дорожн Вчера состоялся экономический диктант Правила сайта. Русский язык. Алфавит и его история. Фонетика и фонология. Морфемика и словообразование.

Теория языкознания. История языкознания. Язык и коммуникация. Язык и религия. История мировой литературы. Теория литературы. Теория и история фольклора. Анализ текста произведения. Интересные факты литературы. ЕГЭ по литературе. Словари сайта. О проекте. Английский язык. Задать вопрос. События и новости в мире культуры и образования. Участники сайта. Сообщить об ошибке.

Поиск информации на сайте. Информация о словаре. Что такое толковый словарь? Словарь, в котором дается объяснение значений слов, а также фразеологизмов посредством этого же языка, называе Характеристика употребления слова в словаре С В русском языке список слов, не имеющих никакой стилистической окраски, очень обширен. Такие слова широко упот Как представлены имена числительные, местоимен Количественные числительные представлены в именительном падеже с формами родительного падежа.

Иные падежи, при Значение слова. Смысл слова, что значит, что такое или кто такой ая медь? Определение слова или словосочетания и его значение.

Смотрите также значения похожих слов в Толковом словаре Ожегова С. События и новости культуры и образования:. В России появятся юные инспекторы дорожного движения. Новости образования , Все события. Вчера состоялся экономический диктант. Сообщить об ошибке на сайте:. Сообщите нам, если Вы обнаружили ошибку или опечатку. Пожалуйста, если Вы нашли ошибку или опечатку на сайте, сообщите нам, и мы ее исправим. Давайте вместе сделаем сайт лучше и качественнее!

Кнопки социальных сетей. Последние статьи о словаре. Легко образуемые производные слова, которые не В многочисленных словарях русского языка, в том числе в толковом, можно найти информацию о верном употреблении Слова, помещенные в гнезде основного слова в т Даже в самом большом словаре тяжело собрать всю лексику русского языка.

При этом объем такой книги будет очень Состав толкового словаря Ожегова С. Литературный русский язык в наше время представляет собой общенародный язык, используемый представителями всех Последние добавления на сайт. Администрация не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных материалах на сайте.

Копирование, перепечатка и другое использование материалов сайта возможны только с письменного разрешения администрации. Последние новости образования В России появятся юные инспекторы дорожн Языкознание Теория языкознания История языкознания Текстология Этимология Лингвокультурология Язык и коммуникация Язык и религия Интересные факты языкознания Задать вопрос. Словари сайта Литературоведческий словарь Лингвистический словарь Синонимы русского языка Орфографический словарь Толковый словарь русского языка Ожегова и Шведовой Словарные слова русского языка Морфемный словарь разбора слов по составу Педагогический словарь.

Медь Медь, -и, женский род 1. Слово «Медь» может использоваться сокращённо в тексте как «М. Медная монета. Кнопки социальных сетей Последние статьи о словаре Легко образуемые производные слова, которые не Последние добавления на сайт вёшенки вечно худеющая вербовка вояжный. Венеция варьирование.

плавка халькоцит малахит

Медь — цветной металл, обладающий высокой тепло- и электропроводностью. Медь хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии. Предел прочности чистой меди не очень высок и составляет МПа. Чистую медь благодаря высокой электропроводности применяют для электротехнических целей основная сфера применения меди.

соединениях комплексообразователь (сокращенно КО) пишется впереди, какие именно атомы аминоацеТат-иона связаны с ионом меди. _

Латунь – что входит в состав?

Чтобы понимать, как правильно произносить названия химических элементов таблицы Менделеева, необходимо выучить несколько важных правил:. Химические элементы в периодической таблице обозначаемые одной буквой, читаются по первой букве из латинского названия, например, химический элемент «Углерод» , химический знак которого буква «С» , значит и читаться будет по этой букве, а именно «Це». Исключением в данном правиле являются химические элементы: Бор B , Фтор F , Калий K и Йод I , которые соответствуют названию химического элемента на русском языке. Некоторые химические элементы, обозначаемые двумя буквами, читаются в соответствии с названием химического элемента на латинском языке, например, неорганическое вещество сульфат серебра AgSO 4 , читается как: «аргентум эс о 4». Несмотря на огромное количество химических элементов, запомнить правильное произношение не сложно, потому как большинство из них произносятся также, как и пишется на русском языке, за исключением 16 элементов, которые приведены в таблице ниже. Таблицу можно скачать и сохранить как памятку. Таблица исключений с правильным произношением химических элементов на русском языке. Скачать таблицу в хорошем качестве по ссылке: скачать таблицу.

Как пишется олово?

Синтон, отавит, прохиральный центр… В химических текстах можно встретить множество терминов, понятных только узким специалистам. Но есть слова, известные каждому грамотному человеку: названия элементов, многих веществ и методов их обработки. Некоторые из этих названий придуманы недавно, другие имеют тысячелетнюю историю. Это латинское слово elementum использовали ещё античные авторы Цицерон , Овидий, Гораций , причём почти в том же смысле, что и сейчас — как часть чего-то речи , образования и т.

Верховный суд задолженность по кредитам. Активные темы Темы без ответов.

Как решать задачи по химии, готовые решения

Впервые метал был открыт в Англии, эту комбинацию 13 июля в далеком году решил запатентовать Джеймс Эмерсон. По классификации металлургов к разряду бронзовых не относится. Второй основной компонент — это цинк, иногда добавляют олово намного реже, чем цинк, иначе это уже получится классическая оловянная бронза. Иногда в состав травления латуни входят марганец, свинец, никель, железо и прочие элементы. Если поверхность латуни не покрыта лаком, она быстро темнеет на открытом воздухе, но в своей массе сопротивляется действию атмосферы.

Толкование и значение слова «медь»

Химический элемент, металл красновато-жёлтого цвета, вязкий и ковкий. Добыча меди. Мелкие разменные монеты из этого металла или из сплава этого металла с никелем и алюминием. Получить сдачу медью. Медная руда.

Химических Характерные свойства Медь Сера 1) . 2) и т. д. Поэтому химический знак водорода пишется на первом месте. В высших.

Металлическая медь: описание элемента, свойства и применение

Человечество использует много разных языков. Кроме естественных языков японского, английского, русского — всего более 2,5 тысяч , существуют еще и искусственные языки , например, эсперанто. Среди искусственных языков выделяются языки различных наук. Так, в химии используется свой, химический язык.

У неё, как минимцм 2 ошибки — 1. Двойка должна стоять перед ионами. Ну, медь бывает c разным зарядом, а OH только с минусом бывает, и так ясно, что других вариантов нет. А почему только 1 OH-группа? Если брать двухвалентную медь, то как минимум 2 OH нужно. А это уже групповой секс.

Свойства меди, которая в природе встречается и в виде достаточно крупных самородков, люди изучили еще в древние времена, когда из этого металла и его сплавов делали посуду, оружие, украшения, различные изделия бытового назначения. Активное использование данного металла на протяжении многих лет обусловлено не только его особыми свойствами, но и простотой обработки.

Оловянная бронза-древнейший сплав , выплавленный человеком. Бронзы получают сплавлением меди с легирующими элементами, обычно в электрич. По способу обработки бронзы подразделяют на деформируемые и литейные. Из первых отливают плоские или круглые слитки, к-рые подвергают горячей и затем холодной обработке давлением прокатке, прессованию для получения листов, лент, прутков и труб. Бронзы плавятся при более низких т-рах, чем медь ; они хорошо заполняют литейную форму.

На нашем сайте собрано более бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике. Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 авторов выполнят вашу работу от руб!

Медь — это пластичный золотисто-розовый металл с характерным металлическим блеском. В периодической системе Д. И. Менделеева этот химический элемент обозначается, как Сu (Cuprum) и находится под порядковым номером 29 в I группе (побочной подгруппе), в 4 периоде.

Латинское название Cuprum произошло от имени острова Кипр. Известны факты, что на Кипре ещё в III веке до нашей эры находились медные рудники и местные умельцы выплавляли медь. Купить медь можно в комании «КуПрум».

По данным историков, знакомству общества с медью около девяти тысячелетий. Самые древние медные изделия найдены во время археологических раскопок на местности современной Турции. Археологи обнаружили маленькие медные бусинки и пластинки для украшения одежды. Находки датируются рубежом VIII-VII тыс. до нашей эры. Из меди в древности изготавливали украшения, дорогую посуду и различные инструменты с тонким лезвием.

Великим достижением древних металлургов можно назвать получение сплава с медной основой — бронзы.

Основные свойства меди

1. Физические свойства.

На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки. Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.

Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.

Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.

Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в медный лист и медный пруток , протягивается в медную проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра. Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.

Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) — верхнего слоя платины.
Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.

Способы получения меди

В природе медь существует в соединениях и в виде самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, сернистыми и углекислыми комплексами, а также сульфидными рудами. Самые распространённые руды — это медный колчедан и медный блеск. Содержание меди в них составляет 1-2%. 90% первичной меди добывают пирометаллургическим способом и 10% гидрометаллургическим.

1.
Пирометаллургический способ включает в себя такие процессы: обогащение и обжиг, плавка на штейн, продувка в конвертере, электролитическое рафинирование.
Обогащают медные руды методом флотации и окислительного обжига. Сущность метода флотации заключается в следующем: частицы меди, взвешенные в водной среде, прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Метод позволяет получить медный порошкообразный концентрат, который содержит 10-35% меди.

Окислительному обжигу подлежат медные руды и концентраты со значительным содержанием серы. При нагреве в присутствии кислорода происходит окисление сульфидов, и количество серы снижается почти в два раза. Обжигу подвергаются бедные концентраты, в которых содержится 8-25% меди. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавят, не прибегая к обжигу.

Следующий этап пирометаллургического способа получения меди — это плавка на штейн. Если в качестве сырья используется кусковая медная руда с большим количеством серы, то плавку проводят в шахтных печах. А для порошкообразного флотационного концентрата применяют отражательные печи. Плавка происходит при температуре 1450 °С.

В горизонтальных конвертерах с боковым дутьём медный штейн продувается сжатым воздухом для того, чтобы произошли процессы окисления сульфидов и феррума. Далее образовавшиеся окислы переводят в шлак, а серу в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железо, серу, а также незначительное количество никеля, олова, серебра и золота.

Черновая медь подлежит огневому, а далее электролитическому рафинированию. Примеси удаляют с газами и переводят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь с чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.

2.
Гидрометаллургический способ заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты, а затем выделении металлической меди непосредственно из раствора. Такой способ применяется для переработки бедных руд и не допускает попутного извлечения драгоценных металлов вместе с медью.

Применение меди

Благодаря ценным качествам медь и медные сплавы используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении. Существуют сплавы меди с такими металлами, как цинк, олово, алюминий, никель, титан, серебро, золото. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Выделяют две группы медных сплавов: латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами).

Медь обладает высокой экологичностью, что допускает её использование в строительстве жилых домов. К примеру, медная кровля за счёт антикоррозионных свойств, может прослужить больше ста лет без специального ухода и покраски.

Медь в сплавах с золотом используется в ювелирном деле. Такой сплав увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.

Для соединений меди характерна высокая биологическая активность. В растениях медь принимает участие в синтезе хлорофилла. Поэтому её можно увидеть в составе минеральных удобрений. Недостаток меди в организме человека может вызвать ухудшение состава крови. Она есть в составе многих продуктов питания. К примеру, этот металл содержится в молоке. Однако важно помнить, что избыток соединений меди может вызвать отравление. Именно поэтому нельзя готовить пищу в медной посуде. Во время кипячения в пищу может попасть большое количество меди. Если же посуда внутри покрыта слоем олова, то опасности отравления нет.

В медицине медь используют, как антисептическое и вяжущее средство. Она является компонентом глазных капель от конъюнктивита и растворов от ожогов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Медь
— двадцать девятый элемент Периодической таблицы. Обозначение — Cu от латинского «cuprum». Расположен в четвертом периоде, IB группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 29.

Важнейшими минералами, входящими в состав медных руд, являются: халькозин, или медный блеск Cu 2 S; халькопирит, или медный колчедан CuFeS 2 ; малахит (CuOH) 2 CO 3 .

Чистая медь — тягучий вязкий металл светло-розового цвета (рис. 1), легко прокатываемый в тонкие листы. Она очень хорошо проводит теплоту и электрический ток, уступая в этом отношении только серебру. В сухом воздухе медь почти не изменяется, так как образующаяся на её поверхности тончайшая пленка оксидов (придающая меди боле темный цвет) служит хорошей защитой от дальнейшего окисления. Но в присутствии влаги и диоксида углерода поверхность меди покрывается зеленоватым налетом карбоната гидроксомеди (CuOH) 2 CO 3 .

Рис. 1. Медь. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса меди

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительной молекулярная масса вещества
(M r) — это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента
(A r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии хром существует в виде одноатомных молекул Cu, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 63,546.

Изотопы меди

Известно, что в природе медь может находиться в виде двух стабильных изотопов 63 Cu (69,1%) и 65 Cu (30,9%). Их массовые числа равны 63 и 65 соответственно. Ядро атома изотопа меди 63 Cu содержит двадцать девять протонов и тридцать четыре нейтрона, а изотоп 65 Cu — столько же протонов и тридцать шесть нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы меди с массовыми числами от 52-х до 80-ти, а также семь изомерных состояний ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 67 Cu с периодом полураспада равным 62 часа.

Ионы меди

Электронная формула, демонстрирующая распределение по орбиталям электронов меди выглядит следующим образом:

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

В результате химического взаимодействия медь отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Cu 0 -1e → Cu + ;

Cu 0 -2e → Cu 2+ .

Молекула и атом меди

В свободном состоянии медь существует в виде одноатомных молекул Cu. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу меди:

Сплавы меди

Важнейшими сплавами меди с другими металлами являются латуни (сплавы меди с цинком), медноникелевые сплавы и бронзы.

Медноникелевые сплавы подразделяются на конструкционные и электротехнические. К конструкционным относятся мельхиоры и нейзильберы. Мельхиоры содержат 20-30% никеля и небольшие количества железа и марганца, а нейзильберы содержат 5-35% никеля и 13-45% цинка. К электротехническим медноникелевым сплавам относятся константан (40% никеля, 1,5% марганца), манганин (3% никеля и 12% марганца) и копель (43% никеля и 0,5% марганца).

Бронзы подразделяются по основному входящему в их состав компоненту (кроме меди) на оловянные, алюминиевые, кремнистые и т.д.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Задание В водный раствор хлорида меди (II) опустили медные электроды по 20 г каждый и подключили их к источнику постоянного тока. Через некоторое время катод вынули и растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте, а затем добавили в раствор избыток гидроксида натрия, в результате чего выпал осадок массой 49 г. Определите массу анода после электролиза.
Решение Запишем уравнения реакций:

катод: Cu 2+ +2e→ Cu 0 ; (1)

анод: Cu 0 — 2e→ Cu 2+ . (2)

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O; (3)

CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 ; (4)

Рассчитаем количество вещества гидроксида меди (II) (осадка) (молярная масса равна 98г/моль):

n (Cu(OH) 2) = m (Cu(OH) 2) / M (Cu(OH) 2);

n (Cu(OH) 2) = 49 / 98 = 0,5 моль.

Определим количество вещества и массу меди (катода) по окончании реакции (молярная масса — 64 г/моль):

m final (Cu) = n (Cu(OH) 2) =0,5 моль;

m final (Cu) = n (Cu) × M (Cu);

m final (Cu)= 0,5 × 64 = 32 г.

Найдем массу меди, осажденной на катоде:

m(Cu) = m final (Cu) — m parent (Cu);

m(Cu) = 32 — 20 = 12 г.

Вычислим массу анода по окончании реакции. Масса анода уменьшилась ровно настолько, насколько увеличилась масса катода:

m anode = m parent (anode) — m(Cu);

m anode = 20 — 12 = 8 г.

Ответ Масса анода равна 8 г

Древние греки называли этот элемент халкосом, на латинском она именуется cuprum (Сu) или aes, а средневековые алхимики именовали этот химический элемент не иначе как Марс или Венера. Человечество давно познакомилось с медью за счет того, что в природных условиях ее можно было встретить в виде самородков, имеющих зачастую весьма внушительные размеры.

Легкая восстанавливаемость карбонатов и окислов данного элемента поспособствовала тому, что именно его, по мнению многих исследователей, наши древние предки научились восстанавливать из руды раньше всех остальных металлов.

Сначала медные породы просто-напросто нагревали на открытом огне, а затем резко охлаждали. Это приводило к их растрескиванию, что давало возможность выполнять восстановление металла.

Освоив столь нехитрую технологию, человек начал постепенно развивать ее. Люди научились вдувать при помощи мехов и труб в костры воздух, затем додумались устанавливать вокруг огня стены. В конце концов, была сконструирована и первая шахтная печь.

Многочисленные археологические раскопки позволили установить уникальный факт – простейшие медные изделия существовали уже в 10 тысячелетии до нашей эры! А более активно медь начала добываться и использоваться через 8–10 тысяч лет. Именно с тех пор человечество применяет этот уникальный по многим показателям (плотность, удельный вес, магнитные характеристики и так далее) химический элемент для своих нужд.

В наши дни медные самородки встречаются крайне редко.
Медь добывают из различных , среди которых можно выделить следующие:

  • борнит (в нем купрума бывает до 65 %);
  • медный блеск (он же халькозин) с содержанием меди до 80 %;
  • медный колчедан (иначе говоря – халькоперит), содержащий порядка 30 % интересующего нас химического элемента;
  • ковеллин (в нем Cu бывает до 64 %).

Также купрум добывают из малахита, куприта, иных оксидных руд и еще без малого из 20 минералов, содержащих ее в различных количествах.

2

В простом виде описываемый элемент представляет собой металл розовато-красного оттенка, характеризуемый высокими пластичными возможностями. Природный купрум включает в себя два нуклида со стабильной структурой.

Радиус положительно заряженного иона меди имеет следующие значения:

  • при координационном показателе 6 – до 0,091 нм;
  • при показателе 2 – до 0,060 нм.

А нейтральный атом элемента характеризуется радиусом 0,128 нм и сродством к электрону 1,8 эВ. При последовательной ионизации атом имеет величины от 7,726 до 82,7 эВ.

Купрум является переходным металлом, поэтому он имеет переменные степени окисления и малый показатель электроотрицательности (1,9 единиц по шкале Полинга). (коэффициент) равняется 394 Вт/(м*К) при температурном интервале от 20 до 100 °С. Электропроводность меди (удельный показатель) составляет максимум 58, минимум 55,5 МСм/м. Более высокой величиной характеризуется лишь серебро, электропроводность других металлов, в том числе и алюминия, ниже.

Медь не может вытеснять водород из кислот и воды, так как в стандартном потенциальном ряду она стоит правее водорода. Описываемый металл характеризуется гранецентрированной кубической решеткой с величиной 0,36150 нм. Кипит медь при температуре 2657 градусов, плавится при температуре чуть больше 1083 градусов, а ее плотность равняется 8,92 грамм/кубический сантиметр (для сравнения – плотность алюминия равняется 2,7).

Другие механические свойства меди и важные физические показатели:

  • давление при 1628 °С – 1 мм рт. ст.;
  • термическая величина расширения (линейного) – 0,00000017 ед.;
  • при растяжении достигается предел прочности равный 22 кгс/мм2;
  • твердость меди – 35 кгс/мм2 (шкала Бринелля);
  • удельный вес – 8,94 г/см3;
  • модуль упругости – 132000 Мн/м2;
  • удлинение (относительное) – 60 %.

Магнитные свойства меди в какой-то мере уникальны. Элемент полностью диамагнитен, показатель его магнитной атомной восприимчивости составляет всего лишь 0,00000527 ед. Магнитные характеристики меди (впрочем, как и все ее физические параметры – вес, плотность и пр.) обуславливают востребованность элемента для изготовления электротехнических изделий. Примерно такие же характеристики имеются и у алюминия, поэтому они с описываемым металлом составляют «сладкую парочку», используемую для производства проводниковых деталей, проводов, кабелей.

Многие механические показатели меди изменить практически нереально (те же магнитные свойства, например), а вот предел прочности рассматриваемого элемента можно улучшить посредством выполнения наклепа. В данном случае он повысится примерно в два раза (до 420–450 МН/м2).

3

Купрум в системе Менделеева включен в группу благородных металлов (IB), находится он в четвертом периоде, имеет 29 порядковый номер, имеет склонность к комплексообразованию. Химические характеристики меди не менее важны, чем ее магнитные, механические и физические показатели, будь то ее вес, плотность либо иная величина. Поэтому мы будем говорить о них подробно.

Химическая активность купрума мала. Медь в условиях сухой атмосферы изменяется незначительно (можно даже сказать, что почти не изменяется). А вот при повышении влажности и наличии в окружающей среде углекислого газа на ее поверхности обычно формируется пленка зеленоватого оттенка. В ней присутствует CuCO3 и Cu(OH)2, а также различные сернистые медные соединения. Последние образовываются из-за того, что в воздухе практически всегда есть некоторое количество сероводорода и сернистого газа. Указанную зеленоватую пленку именуют патиной. Она защищает от разрушения металл.

Если медь нагреть на воздухе, начнутся процессы окисления ее поверхности. При температурах от 375 до 1100 градусов в результате окисления образуется двухслойная окалина, а при температуре до 375 градусов – оксид меди. При обычной же температуре обычно наблюдается соединение Cu с влажным хлором (итог такой реакции – появление хлорида).

С иными элементами группы галогенов медь также взаимодействует достаточно легко. В парах серы она загорается, высокий уровень сродства она имеет и к селену. Зато с углеродом, азотом и водородом Сu не соединяется даже при повышенных температурах. При контакте оксида меди с серной кислотой (разбавленной) получается сульфат и чистая медь, с иодоводородной и бромоидоводородной кислотой – иодид и бромид меди соответственно.

Если же оксид соединить с той или иной щелочью, результатом химической реакции станет появление купрата. А вот самые известные восстановители (оксид углерода, аммиак, метан и другие) способны восстановить купрум до свободного состояния.

Практический интерес представляет способность этого металла вступать в реакцию с солями железа (в виде раствора). В этом случае фиксируется восстановление железа и переход Cu в раствор. Данная реакция применяется для снятия с декоративных изделий напыленного слой меди.

В одно- и двухвалентных формах медь способна создавать комплексные соединения с высоким показателем устойчивости. К таким соединениям относят аммиачные смеси (они представляют интерес для промышленных предприятий) и двойные соли.

4

Главная сфера применения алюминия и меди известна, пожалуй, всем. Из них делают разнообразные кабели, в том числе и силовые. Способствует этому малое сопротивление алюминия и купрума, их особые магнитные возможности. В обмотках электрических приводов и в трансформаторах (силовых) широко используются медные провода, которые характеризуются уникальной чистотой меди, являющейся исходным сырьем для их выпуска. Если в такое чистейшее сырье добавить всего лишь 0,02 процента алюминия, электропроводимость изделия уменьшится процентов 8–10.

Сu, имеющий высокую плотность и прочность, а также малый вес, прекрасно поддается механической обработке. Это позволяет производить отличные медные трубы, которые демонстрируют свои высокие эксплуатационные характеристики в системах подачи газа, отопления, воды. Во многих европейских государствах именно медные трубы используются в подавляющем большинстве случаев для обустройства внутренних инженерных сетей жилых и административных строений.

Мы много сказали об электропроводимости алюминия и меди. Не забудем и об отличной теплопроводности последней. Данная характеристика дает возможность использовать медь в следующих конструкциях:

  • в тепловых трубках;
  • в кулерах персональных компьютеров;
  • в отопительных системах и системах охлаждения воздуха;
  • в теплообменниках и многих других устройствах, отводящих тепло.

Плотность и небольшой вес медных материалов и сплавов обусловили и их широкое применение в архитектуре.

5

Понятно, что плотность меди, ее вес и всевозможные химические и магнитные показатели, по большому счету, мало интересуют обычного человека. А вот целебные свойства меди хотят узнать многие.

Древние индийцы применяли медь для лечения органов зрения и различных недугов кожных покровов. Древние греки излечивали медными пластинками язвы, сильную отечность, синяки и ушибы, а также и более серьезные болезни (воспаления миндалин, врожденную и приобретенную глухоту). А на востоке медный красный порошок, растворенный в воде, применялся для восстановления сломанных костей ног и рук.

Лечебные свойства меди были хорошо известны и россиянам. Наши предки излечивали с помощью этого уникального металла холеру, эпилепсию, полиартриты и радикулиты. В настоящее время для лечения обычно используются медные пластинки, которые накладываются на специальные точки на теле человека. Целебные свойства меди при такой терапии проявляются в следующем:

  • защитный потенциал организма человека возрастает;
  • инфекционные болезни не страшны тем, кто лечится медью;
  • наблюдается снижение болевых ощущений и снятие воспалительных явлений.

Которая относиться к цветным металлам, известна с давних пор. Ее производство было изобретено раньше, чем люди начали изготавливать железо. По предположениям произошло в результате ее доступности и достаточно простого извлечения из содержащих медь соединений и сплавов. Итак, давайте рассмотрим сегодня свойства и состав меди, страны мира-лидеры по производству меди, изготовление изделий из нее и особенности этих сфер.

Медь обладает высоким коэффициентом электропроводимости, что послужило росту ее ценности, как электротехнического материала. Если ранее на электропровод тратилось до половины всей произведенной в мире меди, то сейчас с этими целями используется алюминий, как более доступный металл. А сама медь становиться наиболее дефицитным цветным металлом.

В этом видео рассмотрен химический состав меди:

Структура

Структурный состав меди включает в себя множество кристаллов: , золото, кальций, серебро, и многие другие. Все металлы, входящие в ее структуру, отличаются относительной мягкостью, пластичностью и простотой обработки. Большинство таких кристаллов в сочетании с медью образуют твердые растворы с непрерывными рядами.

Элементарная ячейка данного металла представляет собой кубическую форму. На каждую такую ячейку приходится по четыре атома, располагающихся на вершинах и центральной части грани.

Химический состав

Состав меди в процессе ее производства может включать в себя ряд примесей, которые влияют на структуру и характеристики конечного продукта. При этом их содержание должно регулироваться как по отдельным элементам, так и по их суммарному количеству. К примесям, которые встречаются в составе меди, можно отнести:

  • Висмут
    . Этот компонент негативно сказывается как на технологических, так и на механических свойствах металла. Именно поэтому он не должен превышать 0,001% от готового состава.
  • Кислород
    . Считается наиболее нежелательной примесью в составе меди. Его предельное содержание в сплаве составляет до 0,008% и стремительно сокращается в процессе воздействия высоких температур. Кислород негативно отражается на пластичности металла, а также на его устойчивости к коррозии.
  • Марганец
    . В случае изготовления проводниковой меди негативно отображается данный компонент на ее токопроводимости. Уже при комнатной температуре быстро растворяется в меди.
  • Мышьяк
    . Этот компонент создает твердый раствор с медью и практически не влияет на ее свойства. Его действие по большей мере направлено на нейтрализацию негативного воздействия от сурьмы, висмута и кислорода.
  • . Образует твердый раствор с медью и при этом снижает ее тепло- и электропроводность.
  • . Создает твердый раствор и способствует усилению теплопроводности.
  • Селен, сера
    . Эти два компонента имеют одинаковое воздействие на конечный продукт. Они организуют хрупкое соединение с медью и составляют не более 0,001%. При увеличении концентрации резко снижается степень пластичности меди.
  • Сурьма
    . Данный компонент хорошо растворяется в меди, поэтому оказывает минимальное воздействие на ее конечные свойства. Допускается ее не больше 0,05% от общего объема.
  • Фосфор
    . Служит главным раскислителем меди, предельная растворимость которого составляет 1,7% при температуре 714°С. Фосфор, в сочетании с медью, не только способствует ее лучшему свариванию, но и улучшает ее механические свойства.
  • . Содержится в небольшом количестве меди, практически не влияет на ее тепло- и электропроводность.

Производство меди

Медь производится из сульфидных руд, которые содержат эту медь в объеме минимум 0,5%. В природе существует около 40 минералов, содержащих данный металл. Наиболее распространенным сульфидным минералом, который активно используется в производстве меди, является халькопирит.

Для производства 1 т меди необходимо взять огромное количество сырья, которое ее содержит. Взять, к примеру, производство чугуна, для получения этого металла в объеме 1 тонны потребуется переработать около 2,5 т железной руды. А для получения такого же количества меди потребуется обработка до 200 т руды ее содержащей.

Видео ниже расскажет о добыче меди:

Технология и необходимое оборудование

Производство меди включает в себя ряд этапов:

  1. Измельчение руды в специальных дробилках и последующее более тщательное ее измельчение в мельницах шарового типа.
  2. Флотация. Предварительно измельченное сырье смешивается с малым количеством флотореагента и затем помещается во флотационную машину. В качестве такого добавочного компонента обычно выступает ксантогенат калия и извести, который в камере машины покрывается минералами меди. Роль извести на этом этапе крайне важна, поскольку она предупреждает обволакивание ксантогената частичками других минералов. К медным частичкам прилипают лишь пузырьки воздуха, которые выносят ее на поверхность. В результате этого процесса получается медный концентрат, который направляется удаление из его состава избыточной влаги.
  3. Обжиг. Руды и их концентраты проходят процесс обжига в моноподовых печах, что необходимо для выведения из них серы. В результате получается огарок и серосодержащие газы, которые в дальнейшем используют для получения серной кислоты.
  4. Плавка шихты в печи отражательного типа. На этом этапе можно брать сырую или уже обожженную шихту и подвергать ее обжигу при температуре 1500°С. Важным условием работы является поддержанием нейтральной атмосферы в печи. В итоге происходит сульфидирование меди и ее преобразование в штейн.
  5. Конвертирование. Полученная медь в сочетании с кварцевым флюсом продувается в специальном конвекторе на протяжении 15-24 ч. В итоге получается черновая медь в результате полного выгорания серы и выведения газов. В ее состав может входить до 3% различных примесей, которые благодаря электролизу выводятся наружу.
  6. Рафинирование огнем. Металл предварительно расплавляется и затем рафинируется в специальных печах. На выходе образуется красная медь.
  7. Электролитическое рафинирование. Этот этап проходит анодная и огневая медь для максимальной очистки.

Про заводы и центры производства меди в России и в мире читайте ниже.

Известные производители

На территории России действует всего четыре наибольших предприятия по добыче и производству меди:

  1. «Норильский никель»;
  2. «Уралэлектромедь»;
  3. Новгородский металлургический завод;
  4. Кыштымский медеэлектролитный завод.

Первые две компании входят в состав известнейшего холдинга «УГМК», который включает в себя около 40 промышленных предприятий. Он производит более 40% всей меди в нашей стране. Последние два завода принадлежат Русской медной компании.

Видеоролик ниже расскажет о производстве меди:

История меди

Добрый день, уважаемый читатель, в данной статье хочу рассказать о меди и её свойствах. Что такое медь
? Ответ на этот вопрос знают почти все. Она имеет обозначение Cu (произносится купрум) в таблице В. И. находится под атомным номером 29. Медь
– химический элемент, представляет собой металл. Название меди Cuprum является латинским и происходит от названия острова Кипр.

Данный металл широко применяется человеком уже долгие годы. Имеются достоверные факты о том, что индейцы, жившие в Эквадоре уже в XV веке умели добывать и использовать медь. Из неё они изготовляли монеты в виде топориков.

Данная монета очень продолжительное время являлась единственным денежным знаком, который существовал на побережье Южной Америки. Эта монета даже использовалась в торговле с инками. На острове Кипр, в III веке до нашей эры уже были открыты медные рудники. Известен интересный факт, что древние алхимики называли медь — венера (Venus).

Происхождение меди

Медь в природе
встречается либо в самородках, либо в соединениях. Особое значение в промышленности имеют халькозин, борнит и медный колчедан
. Однако и такие популярные в ювелирном деле поделочные самоцветы, как лазурит и малахит практически на сто процентов состоят из меди.

Медь имеет золотисто – окраску. На воздухе этот металл очень быстро окисляется и покрывается оксидной плёнкой, которая называется патина. Именно из-за патины медь приобретает желтовато – красный цвет. Этот металл входит в состав очень многих сплавов, которые широко используются в промышленности.

Распространённые сплавы меди

Самым известным сплавом является дюралюминий, который состоит из сплава меди
и алюминия. Медь в дюралюминии играет главную роль. Мельхиор также содержит медь в соединении с никелем, бронза – соединение олова и меди
, латунь – сплав меди с цинком
.

Медь обладает довольно высокой тепло и электропроводностью. По сравнению с другими металлами, она занимает второе место после серебра по электропроводности. В ювелирном производстве часто используют золота с медью. Медь в данном сплаве нужна для увеличения прочности ювелирных украшений к деформациям и истиранию.

В давние времена был известен сплав меди с оловом и цинком
, который назывался пушечный металл. Как вы уже, наверно, догадались, что из данного изготавливали пушечные ядра, но с развитием новых технологий, пушки перестали использовать и выпускать, однако данный сплав по сей день используется в производстве оружейных гильз.

Медь имеет бактерицидные свойства и поэтому она широко применяется в медицине, которые очень часто применяются в медицине. Данный факт доказан научными экспериментами и исследованиями. Особенно хорошо медь противостоит золотистому стафилококку. Этот микроб вызывает большое количество гнойных заболеваний .

Токсичность меди

В тоже время известны факты того, что медь
бывает очень токсичной. На планете Земля существует озеро Беркли Пит, оно находится в США в штате Монтана. Так вот это озеро считается самым токсичным в мире. Причиной тому является медный рудник, на месте которого образовалось озеро.

Вода в озере очень токсична, в ней почти нет живых организмов, а глубина озера составляет более 0,5 километра. Сильную токсичность воды доказывает один пример, который произошёл однажды на озере. Стая диких гусей, состоявшая из 35 взрослых особей, опустилась на водную гладь озера, а через 2,5 часа все птицы были найдены погибшими.

Однако, совсем недавно, на дне озера были обнаружены совсем новые микроорганизмы и водоросли, которые не встречались ранее в природе. В результате мутаций, данные жители хорошо себя чувствуют в токсичной воде озера.

Медь

1. Положение меди в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение меди
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе
5. Способы получения
6. Качественные реакции
7. Химические свойства

Оксид меди (II)

  • Способы получения
  • Химические свойства

Оксид меди (I)

  • Химические свойства

Гидроксид меди (II)

  • Химические свойства

Соли меди

Медь

Положение в периодической системе химических элементов

Медь расположена в 11 группе  (или в  побочной подгруппе II группы в короткопериодной  ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение меди

Электронная конфигурация  меди в основном состоянии:

+29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 1s  2s 2p

3s   3p    4s     3d

У атома меди уже в основном энергетическом состоянии происходит провал (проскок) электрона с 4s-подуровня на 3d-подуровень.

Физические свойства 

Медь – твердый металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). Медь относительно легко поддается механической обработке.  В природе встречается в том числе в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства.

Изображение с портала zen.yandex.com/media/id/5d426107ae56cc00ad977411/uralskaia-boginia-liubvi-5d6bcceda660d700b075a12d

Температура плавления 1083,4оС, температура кипения 2567оС, плотность меди 8,92 г/см3.

Медь — ценный металл в сфере вторичной переработки. Сдав лом меди в пункт приема, Вы можете получить хорошее денежное вознаграждение. Подробнее про прием лома меди.

Нахождение в природе

Медь встречается в земной коре (0,0047-0,0055 масс.%), в речной и морской воде. В природе медь встречается как в соединениях, так и в самородном виде. В промышленности используют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Также распространены и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2(OH)2CO3. Иногда медь встречается в самородном виде, масса которых может достигать 400 тонн.

Способы получения меди

Медь получают из медных руд и минералов. Основные методы получения меди — электролиз, пирометаллургический и гидрометаллургический.

  • Гидрометаллургический метод: растворение медных минералов в разбавленных растворах серной кислоты, с последующим вытеснением металлическим железом.

Например, вытеснение меди из сульфата железом:

CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4

Видеоопыт взаимодействия сульфата меди (II) с железом можно посмотреть здесь.

  • Пирометаллургический метод: получение меди из сульфидных руд. Это сложный процесс, который включает большое количество реакций. Основные стадии процесса:

1) Обжиг сульфидов:

2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

2) восстановление меди из оксида, например, водородом:

CuO + H2 = Cu + H2O

  • Электролиз растворов солей меди:

2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 + 2H2SO4

Качественные реакции на ионы меди (II)

Качественная реакция на ионы меди +2 – взаимодействие солей меди (II) с щелочами. При этом образуется голубой осадок гидроксида меди(II).

Например, сульфат меди (II) взаимодействует с гидроксидом натрия:

CuSO4   +   2NaOH   →   Cu(OH)2   +  Na2SO4

Соли меди (II) окрашивают пламя в зеленый цвет.

Химические свойства меди

В соединениях медь может проявлять степени окисления +1 и +2.

1. Медь — химически малоактивный металл. При нагревании медь может реагировать с некоторыми неметаллами: кислородом, серой, галогенами.

1.1. При нагревании медь реагирует с достаточно сильными окислителями, например, с кислородом, образуя CuО, Cu2О в зависимости от условий:

4Cu  +  О2 → 2Cu2О

2Cu  +  О2 → 2CuО

1.2. Медь реагирует с серой с образованием сульфида меди (II):

Cu  +  S  → CuS

Видеоопыт взаимодействия меди с серой можно посмотреть здесь.

1.3. Медь взаимодействует с галогенами. При этом образуются галогениды меди (II):

Cu  +  Cl2  =  CuCl2

Сu  +  Br2  =  CuBr2

Но, обратите внимание: 

2Cu + I2 = 2CuI

Видеоопыт взаимодействия меди с хлором можно посмотреть здесь.

1.4. С азотом, углеродом и кремнием медь не реагирует:

Cu   +  N2    ≠  

Cu   +  C    ≠  

Cu   +  Si    ≠  

1.5. Медь не взаимодействует с водородом.

Cu   +  H2    ≠  

1.6. Медь взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

2Cu  +  O2  →  2CuO

2. Медь взаимодействует и со сложными веществами:

2.1. Медь в сухом воздухе и при комнатной температуре не окисляется, но во влажном воздухе, в присутствии оксида углерода (IV) покрывается зеленым налетом карбоната гидроксомеди (II):

2Cu   +  H2O  +  CO2  + O2 =  (CuOH)2CO3

2.2. В ряду напряжений медь находится правее водорода и поэтому не может вытеснить водород из растворов минеральных кислот (разбавленной серной кислоты и др.).

Например, медь не реагирует с разбавленной серной кислотой:

Cu   +  H2SO4 (разб.)    ≠  

Видеоопыт взаимодействия меди с соляной кислотой можно посмотреть здесь.

2.3. При этом медь реагирует при нагревании с концентрированной серной кислотой. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат меди (II) и вода:

Cu  +  2H2SO4(конц.) →  CuSO4  +  SO2  +  2H2O

2.4. Медь реагирует даже при обычных условиях с азотной кислотой.

С концентрированной азотной кислотой:

Cu  +  4HNO3(конц.)  =  Cu(NO3)2  +  2NO2  +  2H2O

С разбавленной азотной кислотой:

3Cu  +  8HNO3(разб.)  =  3Cu(NO3)2  +  2NO  +  4H2O

Реакция меди с азотной кислотой

2.5. Растворы щелочей на медь практически не действуют.

2.6. Медь вытесняет металлы, стоящие правее в ряду напряжений, из растворов их солей.

Например, медь реагирует с нитратом ртути (II) с образованием нитрата меди (II) и ртути:

Hg(NO3)2   +  Cu  =   Cu(NO3)2   +  Hg

2.7. Медь окисляется оксидом азота (IV) и солями  железа (III)

2Cu   +   NO2   =   Cu2O   +  NO

2FeCl  +   Cu  =  2FeCl2  +  CuCl2

Оксид меди (II)

Оксид меди (II) CuO – твердое кристаллическое вещество черного цвета.

Способы получения оксида меди (II)

Оксид меди (II) можно получить различными методами:

1. Термическим разложением гидроксида меди (II) при 200°С: 

Cu(OH)2   →   CuO   +  H2O

2. В лаборатории оксид меди (II) получают окислением меди при нагревании на воздухе при 400–500°С:

2Cu   +   O2      2CuO           

 3. В лаборатории оксид меди (II) также получают прокаливанием солей (CuOH)2CO3, Cu(NO3)2:

(CuOH)2CO3     2CuO   +   CO2   +   H2O

2Cu(NO3)2       2CuO    +   4NO2   +   O2

Химические свойства оксида меди (II)

Оксид меди (II) – основный оксид (при этом у него есть слабо выраженные амфотерные свойства). При этом он является довольно сильным окислителем.

1. При взаимодействии оксида меди (II) с сильными и растворимыми кислотами образуются соли.

Например, оксид меди (II) взаимодействует с соляной кислотой:

СuO  +  2HBr  =  CuBr2  +  H2O

CuO  +  2HCl  =  CuCl2  +  H2O

Видеоопыт взаимодействия оксида меди (II) с серной кислотой можно посмотреть здесь.

2. Оксид меди (II) вступает в реакцию с кислотными оксидами. 

Например, оксид меди (II) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата меди (II):

CuO  + SO3  → CuSO4

3. Оксид меди (II) не взаимодействует с водой.

4. В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (II) проявляют окислительные свойства:

Например, оксид меди (II) окисляет аммиак:

3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O

Оксид меди (II) можно восстановить углеродом, водородом или угарным газом при нагревании:

СuO + C  → Cu + CO

Видеоопыт взаимодействия оксида меди (II) с водородом можно посмотреть здесь.

Более активные металлы вытесняют медь из оксида.

Например, алюминий восстанавливает оксид меди (II):

3CuO + 2Al = 3Cu + Al2O3

Оксид меди (I)

Оксид меди (I) Cu2O – твердое кристаллическое вещество коричнево-красного цвета.

Способы получения оксида меди (I)

В лаборатории оксид меди (I) получают восстановлением свежеосажденного гидроксида меди (II), например, альдегидами или глюкозой:

CH3CHO   +  2Cu(OH)2  → CH3COOH   +   Cu2O↓   +   2H2O

CH2ОН(CHOН)4СНО   +  2Cu(OH)2   →  CH2ОН(CHOН)4СООН  +   Cu2O↓   +   2H2O

Химические свойства оксида меди (I)

1. Оксид меди (I) обладает основными свойствами.

При действии на оксид меди (I) галогеноводородных кислот получают галогениды меди (I) и воду:

Например, соляная кислота с оксидом меди (I) образует хлорид меди (I):

Cu2O  +  2HCl   =   2CuCl↓   +  H2O

2. При растворении Cu2O в концентрированной серной, азотной кислотах образуются только соли меди (II):

Cu2O  +  3H2SO4(конц.)   =  2CuSO4  +  SO2  + 3H2O

Cu2O  +  6HNO3(конц.)  =  2Cu(NO3)2  +  2NO2  +  3H2O

5Cu2O  +  13H2SO4   +  2KMnO4   =  10CuSO4  +  2MnSO4  +   K2SO4  + 13H2O

3. Устойчивыми соединениями меди (I) являются нерастворимые соединения (CuCl, Cu2S) или комплексные соединения [Cu(NH3)2]+. Последние получают растворением в концентрированном растворе аммиака оксида меди (I), хлорида меди (I):

Cu2O  +  4NH3  +  H2O  =  2[Cu(NH3)2]OH

CuCl   +  2NH3   =  [Cu(NH3)2]Cl

Аммиачные растворы солей меди (I) взаимодействуют с ацетиленом:

СH ≡ CH + 2[Cu(NH3)2]Cl    →   СuC ≡ CCu  +  2NH4Cl + 2NH3

4. В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (I) проявляют окислительно-восстановительную двойственность:

Например, при взаимодействии с угарным газом, более активными металлами или водородом оксид меди (II) проявляет свойства окислителя:

Cu2O  +  CO  =  2Cu  +  CO2

Cu2O  +  H2  =  2Cu  + H2O

 3Cu2O  +  2Al  =  6Cu  +  Al2O3

А под действием окислителей, например, кислорода свойства восстановителя:

2Cu2O  +  O=  4CuO

Гидроксид меди (II)

Способы получения гидроксида меди (II)

1. Гидроксид меди (II) можно получить действием раствора щелочи на соли меди (II).

Например, хлорид меди (II) реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием гидроксида меди (II) и хлорида натрия:

CuCl +  2NaOH   →   Cu(OH)2  +  2NaCl

Химические свойства

Гидроксид меди (II) Сu(OН)2 проявляет слабо выраженные амфотерные свойства (с преобладанием основных).

1. Взаимодействует с кислотами.

Например, взаимодействует с бромоводородной кислотой с образованием бромида меди (II) и воды:

Сu(OН)2  +  2HBr  =  CuBr2  +  2H2O

Cu(OН)2  +  2HCl  =  CuCl2  +  2H2O

2. Гидроксид меди (II) легко взаимодействует с раствором аммиака, образуя сине-фиолетовое комплексное соединение:

Сu(OH)2  +  4(NH3 · H2O)   =  [Cu(NH3)4](OH)2   +  4H2O

Cu(OH)2  +  4NH3  =  [Cu(NH3)4](OH)2

3. При взаимодействии гидроксида меди (II) с концентрированными (более 40%) растворами щелочей образуется комплексное соединение:

Cu(OH)2  + 2NaOH(конц.)  =  Na2[Cu(OH)4]

Но этой реакции в ЕГЭ по химии пока нет!

4. При нагревании гидроксид меди (II) разлагается:

Сu(OH)2 → CuO  +  H2O

Соли меди

Соли меди (I)

В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (I) проявляют окислительно-восстановительную двойственность. Как восстановители они реагируют с окислителями.

Например, хлорид меди (I) окисляется концентрированной азотной кислотой:

CuCl  +  3HNO3(конц.)  =  Cu(NO3)2  +  HCl  +  NO2  +  H2O

Также хлорид меди (I) реагирует с хлором:

2CuCl   +  Cl2   =  2CuCl2

 Хлорид меди (I) окисляется кислородом в присутствии соляной кислоты:

4CuCl   +  O2  +  4HCl   =   4CuCl2   +  2H2O

Прочие галогениды меди (I) также легко окисляются другими сильными окислителями:

2CuI  +  4H2SO4  +  2MnO2  =  2CuSO4  +  2MnSO4  +  I2  +  4H2O

Иодид меди (I)  реагирует с концентрированной серной кислотой:

4CuI   +   5H2SO4(конц.гор.)  =  4CuSO4   +  2I2   +   H2S   +  4H2O

Сульфид меди (I) реагирует с азотной кислотой. При этом образуются различные продукты окисления серы на холоде и при нагревании:

Cu2S  +  8HNO3(конц.хол.)   =  2Cu(NO3)2  +  S  +  4NO2  +  4H2O

Cu2S  +  12HNO3(конц.гор.)   =  Cu(NO3)2  +  CuSO4   +  10NO2  +  6H2O

Для соединений меди (I) возможна реакция диспропорционирования:

2CuCl  =  Cu   +  CuCl2

Комплексные соединения типа [Cu(NH3)2]+ получают растворением в концентрированном растворе аммиака:

CuCl  +  3NH3  +  H2O  →   [Cu(NH3)2]OH  +  NH4Cl

Соли меди (II)

В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (II) проявляют окислительные свойства.

Например, соли меди (II) окисляют иодиды и сульфиты:

2CuCl2  +  4KI = 2CuI  +  I2  +  4KCl

2CuCl+  Na2SO3  +  2NaOH  =  2CuCl  +  Na2SO4  +  2NaCl  +  H2O

Бромиды и иодиды меди (II) можно окислить перманганатом калия:

5CuBr2  +  2KMnO4  +  8H2SO4  =  5CuSO4  +  K2SO4  +  2MnSO4  +  5Br2  +  8H2O

Соли меди (II) также окисляют сульфиты:

2CuSO4  +  Na2SO3   +  2H2O   =  Cu2O   +  Na2SO4     +  2H2SO4

 Более активные металлы вытесняют медь из солей.

Например, сульфат меди (II) реагирует с железом:

CuSO4  +  Fe  =  FeSO4  +  Cu

Cu(NO3) + Fe  =  Fe(NO3) +  Cu

Сульфид меди (II) можно окислить концентрированной азотной кислотой. При нагревании возможно образование сульфата меди (II):

CuS  +  8HNO3(конц.гор.)   =   CuSO4   +   8NO2   +  4H2O

Еще одна форма этой реакции:

CuS  +  10HNO3(конц.)     =  Cu(NO3)2  +  H2SO4  +    8NO2↑ +  4H2O

При горении сульфида меди (II) образуется оксид меди (II)  и диоксид серы:

2CuS  +  3O2    2CuO  +  2SO2

Соли меди (II) вступают в обменные реакции, как и все соли.

Например, растворимые соли меди (II) реагируют с сульфидами:

CuBr2  +  Na2S  =  CuS↓  +  2NaBr

 При взаимодействии солей меди (II) с щелочами образуется голубой осадок гидроксида меди (II):

CuSO4  +  2NaOH  =  Cu(OH)2↓  +  Na2SO4

Электролиз раствора нитрата меди (II):

2Cu(NO3)2    +   2Н2О →  2Cu   +   O2  +  4HNO3

Некоторые соли меди при нагревании разлагаются, например, нитрат меди (II):

2Cu(NO3)2 → 2CuO  +  4NO2  +  O2

Основный карбонат меди разлагается на оксид меди (II), углекислый газ и воду:

(CuOH)2CO3 →  2CuO  +  CO2  +  H2O

При взаимодействии солей меди (II) с избытком аммиака образуются аммиачные комплексы:

CuCl2  + 4NH3  =   [Cu(NH3)4]Cl2

При смешивании растворов солей меди (II) и карбонатов происходит гидролиз и по катиону слабого основания, и по аниону слабой кислоты:

2CuSO4  +  2Na2CO3  +  H2O  =  (CuOH)2CO3↓  +  2Na2SO4  +  CO2

Медь и соединения меди

1) Через раствор хлорида меди (II) с помощью графитовых электродов пропускали постоянный электрический ток. Выделившийся на катоде продукт электролиза растворили в концентрированной  азотной кислоте. Образовавшийся при этом газ собрали  и пропустили через раствор гидроксида натрия. Выделившийся на аноде газообразный продукт электролиза пропустили через горячий раствор гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

2) Вещество, полученное на катоде при электролизе расплава хлорида меди (II), реагирует с серой. Полученный продукт обработали концентрированной азотной кислотой, и выделившийся газ пропустили  через раствор гидроксида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

3) Неизвестная соль бесцветна и окрашивает пламя в желтый цвет. При легком нагревании этой соли с концентрированной серной кислотой отгоняется жидкость, в которой растворяется медь; последнее превращение сопровождается выделением бурого газа и образованием соли меди. При термическом распаде обеих солей одним из продуктов разложения является кислород. Напишите уравнения описанных реакций.

4) При взаимодействии раствора соли А со щелочью было получено студенистое нерастворимое в воде вещество голубого цвета, которое растворили в бесцветной жидкости Б с образованием раствора синего цвета. Твердый продукт, оставшийся после осторожного выпаривания раствора, прокалили; при этом выделились два газа, один из которых бурого цвета, а второй входит в состав атмосферного воздуха, и осталось твердое вещество черного цвета, которое растворяется в жидкости Б с образованием вещества А. Напишите уравнения описанных реакций.

5) Медную стружку растворили в разбавленной азотной кислоте, и раствор нейтрализовали едким кали. Выделившееся вещество голубого цвета отделили, прокалили (цвет вещества изменился на черный), смешали с коксом и повторно прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

6) В раствор нитрата ртути (II) добавили медную стружку. После окончания реакции раствор профильтровали, и фильтрат по каплям прибавляли к раствору, содержащему едкий натр и гидроксид аммония. При этом наблюдали кратковременное образование осадка, который растворился с образованием раствора ярко-синего цвета. При добавлении в полученный раствор избытка раствора серной кислоты происходило изменение цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

7) Оксид меди (I) обработали концентрированной азотной кислотой, раствор осторожно выпарили и твердый остаток прокалили. Газообразные продукты реакции пропустили через большое количество воды и в образовавшийся раствор добавили магниевую стружку, в результате выделился газ, используемый в медицине. Напишите уравнения описанных реакций.

8) Твердое вещество, образующееся при нагревании малахита, нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции обработали концентрированной серной кислотой, внесли в раствор хлорида натрия, содержащий медные опилки, в результате образовался осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

9) Соль, полученную при растворении меди в разбавленной азотной кислоте, подвергли электролизу, используя графитовые электроды. Вещество, выделившееся на аноде, ввели во взаимодействие с натрием, а полученный продукт реакции поместили в сосуд с углекислым газом. Напишите уравнения описанных реакций.

10) Твердый продукт термического разложения малахита растворили при нагревании в концентрированной азотной кислоте. Раствор осторожно выпарили, и твердый остаток прокалили, получив вещество черного цвета, которое нагрели в избытке аммиака (газ). Напишите уравнения описанных реакций.

11) К порошкообразному веществу черного цвета добавили раствор разбавленной серной кислоты и нагрели. В полученный раствор голубого цвета приливали раствор едкого натра до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и нагрели. Продукт реакции нагревали в атмосфере водорода, в результате чего получилось вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

12) Неизвестное вещество красного цвета нагрели в хлоре, и продукт реакции растворили в воде. В полученный раствор добавили щелочь, выпавший осадок голубого цвета отфильтровали и прокалили. При нагревании продукта прокаливании, который имеет черный цвет, с коксом было получено исходное вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

13) Раствор, полученный при взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой, выпарили и осадок прокалили. Газообразные продукты полностью поглощены водой, а над твердым остатком пропустили водород. Напишите уравнения описанных реакций.

14) Черный порошок, который образовался при сжигании металла красного цвета в избытке воздуха, растворили в 10%-серной кислоте. В полученный раствор добавили щелочь, и выпавший осадок голубого цвета отделили и растворили в избытке раствора аммиака. Напишите уравнения описанных реакций.

15) Вещество черного цвета получили, прокаливая осадок, который образуется при взаимодействии гидроксида натрия и сульфата меди (II). При нагревании этого вещества с углем получают металл красного цвета, который растворяется в концентрированной серной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

16) Металлическую медь обработали при нагревании йодом. Полученный продукт растворили в концентрированной серной кислоте при нагревании. Образовавшийся раствор обработали раствором гидроксидом калия. Выпавший осадок прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

17) К раствору хлорида меди (II) добавили избыток раствора соды. Выпавший осадок прокалили, а полученный продукт нагрели в атмосфере водорода. Полученный порошок растворили в разбавленной азотной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

18)  Медь растворили в разбавленной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение с образованием темно-синего раствора. Полученный раствор обработали серной кислотой до появления характерной голубой окраски солей меди. Напишите уравнения описанных реакций.

19) Медь растворили в концентрированной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение с образованием темно-синего раствора. Полученный раствор обработали избытком соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

20) Газ, полученный при взаимодействии железных опилок с раствором соляной кислоты, пропустили над нагретым оксидом меди (II) до полного восстановления металла. полученный металл растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшийся раствор подвергли электролизу с инертными электродами. Напишите уравнения описанных реакций.

21)  Йод поместили в пробирку с концентрированной горячей азотной кислотой. Выделившийся газ пропустили через воду в присутствии кислорода. В полученный раствор добавили гидроксид меди (II). Образовавшийся раствор выпарили и сухой твердый остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

22)  Оранжевый оксид меди поместили в концентрированную серную кислоту и нагрели. К полученному голубому раствору прилили избыток раствора гидроксида калия. выпавший синий осадок отфильтровали, просушили и прокалили. Полученное при этом твердое черное вещество в стеклянную трубку, нагрели и пропустили над ним аммиак. Напишите уравнения описанных реакций.

23) Оксид меди (II) обработали раствором серной кислоты. При электролизе образующегося раствора на инертном аноде выделяется газ. Газ смешали с оксидом азота (IV) и поглотили с водой. К разбавленному раствору полученной кислоты добавили магний, в результате чего в растворе образовалось две соли, а выделение газообразного продукта не происходило. Напишите уравнения описанных реакций.

24)  Оксид меди (II) нагрели в токе угарного газа. Полученное вещество сожгли в атмосфере хлора. Продукт реакции растворили в в воде. Полученный раствор разделили на две части. К одной части добавили раствор иодида калия, ко второй – раствор нитрата серебра. И в том, и в другом случае наблюдали образование осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

25) Нитрат меди (II) прокалили, образовавшееся твердое вещество растворили в разбавленной серной кислоте. Раствор полученной соли подвергли электролизу. Выделившееся на катоде вещество растворили в концентрированной азотной кислоте. Растворение протекает с выделением бурого газа. Напишите уравнения описанных реакций.

26) Щавелевую кислоту нагрели с небольшим количеством концентрированной серной кислоты. Выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида кальция. В котором выпал осадок. Часть газа не поглотилась, его пропустили над твердым веществом черного цвета, полученным при прокаливании нитрата меди (II). В результате образовалось твердое вещество темно-красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

27)   Концентрированная серная кислота прореагировала с медью. Выделившийся при газ полностью поглотили избытком раствора гидроксида калия. Продукт окисления меди смешали с расчетным количеством гидроксида натрия до прекращения выпадения осадка. Последний растворили в избытке соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

Ответы и решения

1.

CuCl2       Cu      +      Сl2

           на катоде    на аноде

Cu   +   4HNO3(конц.)   =  Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  2H2O

2Cu(NO3)2  =2CuO   +  4NO2   +  O2

6NaOH(гор.)  +  3Cl2  =  NaClO3  +  5NaCl  +  3H2O

2.

CuCl2  = Cu        +       Сl2

           на катоде        на аноде

Cu   +   S  =  CuS

CuS  +  8HNO3(конц.гор.)     =  CuSO4  +  8NO2↑  +  4H2O

или CuS  +  10HNO3(конц.)     =  Cu(NO3)2  +  H2SO4  +    8NO2↑ +  4H2O

4NO2  +  2Ba(OH)2  =  Ba(NO3)2  +  Ba(NO2)2  +  2H2O

3.

NaNO3(тв.)  +  H2SO4(конц.)  =  HNO3  +  NaHSO4

Cu   +   4HNO3(конц.)   =  Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  2H2O

2Cu(NO3)2  = 2CuO   +  4NO2↑ +  O2

2NaNO3  = 2NaNO2  +  O2

4.

Cu(NO3)2 +  2NaOH  =  Cu(OH)2↓  +  2NaNO3

Cu(OH)2  +  2HNO3  =  Cu(NO3)2  +  2H2O

2Cu(NO3)2  = 2CuO   +  4NO2   +  O2

CuO  +  2HNO3  =  Cu(NO3)2  +  H2O

5. 3Cu   +   8HNO3(разб.)   =  3Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  4H2O

Cu(NO3)2  +  2КOH  =  Cu(OH)2↓  +  2КNO3

Cu(OH)2 =  CuO   +  H2O

CuO  +  C  Cu  +  CO

6. Hg(NO3)2 +  Cu  =   Cu(NO3)2   +  Hg

Cu(NO3)2   +  2NaOH  =  Cu(OH)2↓ +  2NaNO3

Сu(OH)2  +  4(NH3 · H2O)   =  [Cu(NH3)4](OH)2   +  4H2O

[Cu(NH3)4](OH)2   +  5H2SO4   =   CuSO4   +  4NH4HSO4  +  2H2O

7. Cu2O +  6HNO3(конц.)  =  2Cu(NO3)2  +  2NO2  +  3H2O

2Cu(NO3)2  = 2CuO   +  4NO2   +  O2

4NO2   +  O2  +   2H2O  =  4HNO3

10HNO3  +  4Mg  =  4Mg(NO3)2  +  N2O  +  5H2O

8. (CuOH)2CO3  =  2CuO  +  CO2  +  H2O

CuO  +  H2  = Cu  +  H2O

Cu  +  2H2SO4(конц.)  =  CuSO4  +  SO2  +  2H2O

CuSO4  +  Cu  +  2NaCl  =  2CuCl↓  +  Na2SO4

9.

3Cu   +   8HNO3(разб.)   =  3Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  4H2O

2Cu(NO3)2     +  2H2O  =   2Cu           +   O2          +     4HNO3

                                        на катоде        на аноде

2Na  +  O2  =  Na2O2

2Na2O2  +  CO2  =  2Na2CO3  +  O2

10.

(CuOH)2CO3  = 2CuO  +  CO2  +  H2O

CuO  +  2HNO3   =  Cu(NO3)2  +  H2O

2Cu(NO3)2  = 2CuO   +  4NO2   +  O2

3CuO  +  2NH3 = 3Cu  +  N2  +  3H2O

11.

CuO  +  H2SO4  = CuSO4  +  H2O

CuSO4  +  2NaOH  =  Cu(OH)2  +  Na2SO4

Cu(OH)2  = CuO  +  H2O

CuO  +  H2  =  Cu  +  H2O

12.

Cu  +  Cl2  = CuCl2

CuCl2  +  2NaOH  =  Cu(OH)2↓  +  2NaCl

Cu(OH)2  = CuO  +  H2O

CuO  +  C  = Cu  +  CO

13.

Cu +   4HNO3(конц.)   =  Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  2H2O

2Cu(NO3)2  = 2CuO   +  4NO2   +  O2

4NO2  +  O2  +  2H2O  =  4HNO3

CuO  +  H2  = Cu  +  H2O

14.

2Cu   +   O2   =   2CuO

CuO    +    H2SO4   =   CuSO4  +  H2O

CuSO4    +   NaOH    =    Cu(OH)2↓  +  Na2SO4

Сu(OH)2   +  4(NH3 · H2O)   =  [Cu(NH3)4](OH)2   +  4H2O

15.

СuSO4 +  2NaOH  =  Cu(OH)2  +  Na2SO4

Cu(OH)2  = CuO  +  H2O

CuO  +  C =  Cu  +  CO

Cu  +  2H2SO4(конц.)  =  CuSO4  +  SO2  +  2H2O

16.      

2Cu  +  I2   =  2CuI

2CuI   +  4H2SO4   =  2CuSO4  +  I2  +  2SO2  +  4H2O

СuSO4  +  2KOH  =  Cu(OH)2  +  K2SO4

Cu(OH)2 = CuO  +  H2O

17.

 2CuCl2  +  2Na2CO3  +  H2O  =  (CuOH)2CO3  +  CO2  +  4NaCl

(CuOH)2CO3   =  2CuO   +  CO2  +  H2O

CuO  +  H2  = Cu  +  H2O

3Cu   +   8HNO3(разб.)   =  3Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  4H2O

18.

 3Cu   +   8HNO3(разб.)   =  3Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  4H2O

Сu(NO3)2  +  2NH3· H2O   =  Cu(OH)2↓  +  2NH4NO3

Cu(OH)2   +   4NH3· H2O   =  [Cu(NH3)4](OH)2   +  4H2O

[Cu(NH3)4](OH)2   +   3H2SO4    =  CuSO4   +   2(NH4)2SO4    +  2H2O

19)       Cu   +   4HNO3(конц.)   =  Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  2H2O

Сu(NO3)2  +  2NH3· H2O   =  Cu(OH)2↓  +  2NH4NO3

Cu(OH)2   +   4NH3· H2O   =  [Cu(NH3)4](OH)2   +  4H2O

[Cu(NH3)4](OH)2   +   6HCl    =  CuCl2   +   4NH4Cl    +  2H2O

20.

Fe   +   2HCl    =    FeCl2   +   H2

CuO    +  H2   =   Cu   +   H2O

Cu   +   4HNO3(конц.)   =  Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  2H2O

2Cu(NO3)2     +  2H2O  =     2Cu   +   O2  +  4HNO3

21.

 I2   +   10HNO3    =   2HIO3   +   10NO2   +   4H2O

4NO2   +   2H2O  +  O2    =    4HNO3

Cu(OH)2  +  2HNO3  = Cu(NO3)2  +  2H2O

2Cu(NO3)2  = 2CuO   +  4NO2   +  O2

22.       

Cu2O   +  3H2SO4   =  2CuSO4   +   SO2   +   3H2O

СuSO4  +  2KOH  =  Cu(OH)2  +  K2SO4

Cu(OH)2  = CuO  +  H2O

3CuO  +  2NH3 = 3Cu  +  N2  +  3H2O

23.

CuO   +  H2SO4  =  CuSO4  +  H2O

2CuSO4    +   2H2O =  2Cu   +   O2  +  2H2SO4

4NO2   +  O2   +   2H2O  =  4HNO3

10HNO3   +   4Mg    =    4Mg(NO3)2   +   NH4NO3  +   3H2O

24.      

CuO    +   CO =  Cu   +   CO2

Cu   +   Cl2   =  CuCl2

2CuCl2   +   2KI   =   2CuCl↓   +   I2   +   2KCl

CuCl2    +   2AgNO3   =   2AgCl↓    +   Cu(NO3)2

.

25.      

2Cu(NO3)2  = 2CuO   +  4NO2   +  O2

CuO   +  H2SO4  =  CuSO4  +  H2O

2CuSO4    +   2H2O =  2Cu   +   O2  +  2H2SO4

Cu   +   4HNO3(конц.)   =  Cu(NO3)2  +  2NO2↑  +  2H2O

26.     

 H2C2O  =   CO↑   +   CO2↑   +   H2O

CO2   +   Ca(OH)2   =   CaCO3  +  H2O

2Cu(NO3)2  =2CuO   +  4NO2   +  O2

CuO    +   CO  = Cu   +   CO2

27.      

Cu  +  2H2SO4(конц.)  =  CuSO4  +  SO2  +  2H2O

SO2   +   2KOH   =   K2SO3   +   H2O

СuSO4  +  2NaOH  =  Cu(OH)2  +  Na2SO4

Cu(OH)2  +  2HCl = CuCl2  +  2H2O

(лат. Cuprum-от назв. о. Кипр, где в древности добывали медную руду) Сu, хим. элемент I гр. периодич. системы, ат. н. 29, ат. м. 63,546. Прир. М. состоит из смеси двух стабильных изотопов 63 Сu (69,09%) и 65 Сu (30,91%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси 3,77.10-28 м 2. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 3d104s1; степени окисления + 1, +2, редко +3, + 4; энергии ионизации Сu03001-3.jpgСu+3001-4.jpgСu2 + 3001-5.jpgСu3+ соотв. равны 7,7264, 20,2921, 36,83 эВ; сродство к электрону 1,8 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,9; атомный радиус 0,128 нм, ионные радиусы (в скобках указаны координац. числа) Сu+ 0,060 нм (2), 0,074 нм (4), 0,091 нм (6), Сu2+ 0,071 нм (2), 0,079 нм (5), 0,087 нм (6); работа выхода электрона 4,36 эВ.

Содержание М. в земной коре (4,7.5,5).10-3% по массе. Для М. характерны месторождения гидротермального происхождения. В морской воде содержание М. 3.10-7% по массе, в речной Ч1.10-7%; ионы М., поступающие в бассейны морей и океанов, сорбируются донными отложениями, поэтому содержание М. в них достигает 5,7.10-3%. Ионы М. участвуют во многих физиол. процессах, среднее содержание М. в живых организмах 2.10-4% по массе, в крови человека ок. 0,001 мг/л.

В земной коре М. встречается в осн. в виде соед. с S (св. 90% мировых запасов и добычи М.) и в виде кислородсодержащих соединений. Среди многочисл. минералов М. (более 250) наиб. важны: халькопирит CuFeS2, ковеллин CuS, халькозин Cu2S, борнит Cu5FeS4, куприт Сu2 О, малахит CuCO3.Cu(OH)2, хризоколла CuSiO3.2H2O др. Редко встречается самородная М. Медные руды по минера-логич. составу м. б. подразделены на сульфидные, оксидные и смешанные (30-40% Си в форме оксидных минералов). По текстурным особенностям различают медные руды массивные, или сплошные (колчеданные, медно-никелевые, по-лиметаллич.), и прожилково-вкрапленные (медистые песчаники и сланцы). Медные руды полиметаллич., помимо М., они содержат Fe, Zn, Pb, Ni, Au, Ag, Mo, Re, Se, Fe, платиновые металлы и др. Осн. мировые запасы М. (кроме СССР) сосредоточены в Сев. Америке (США, Канада, Мексика)-32%, Юж. Америке (Чили, Перу)-30%, Африке (Замбия, Заир)-15%. Мировые запасы медных руд (без СССР) составляют 847,6 млн. т, в т. ч. доказанные 447,4 млн. т.

Свойства. М.-пластичный, розовато-красный металл с характерным металлич. блеском, тонкие пленки М. при просвечивании-зеленовато-голубого цвета. Кристаллич. решетка гранецентрированная кубич., а = 0,36150 нм, 2 = 4, пространств. группа З т. Т. пл. 1083,4 0 С, т. кип. 2567 °С; плотн. 8,92 г/см 3, жидкой при 1100 0 С-8,36 г/см 3, при 200°С-8,32 г/см 3, рентгеновская плотн. 8,9331 г/см 3; C0 р 24,44 ДжДмоль Х К), ур-ние температурной зависимости в интервале 248-1356,9 К: С 0 р = >4,187(5,41 + 1,4.7.10-3 Т)ДжДмоль . К); DH0 пл 13,02 кДж/моль, скрытая DH пл 205 кДж/молъ, DH0 исп 304,8 кДж/моль; 0298 33,15 ДжДмоль . К); ур-ние температурной зависимости давления пара над жидкой М.: lgp(Па) = -17650/T + 1 l,27.l,273lg Т(1356,9-2870 К). Даже при 1900 К давление пара над М. не превышает 133,32 Па. Температурный коэф. линейного расширения 1,7.10-5 К -1 (273-323 К), ур-ние температурной зависимости линейного расширения: t = l0(1 + 1,67.10-5t + +>3,8.10-9t2 + 1,5.10-12t3) м, где l0 -длина образца при 25 °С; объемная усадка при кристаллизации-4,1%. Наиб. важные и широко используемые св-ва М.-ее высокая теплопроводность и малое электрич. сопротивление:

3001-6.jpg

Температурный коэф. r 4,3-10~3 К -1 (273-373 К). М. диамагнитна, уд. магн. восприимчивость -0,66.10-6. Для жидкой М. у (в мН/м): 1120 (1413 К), 1160 (1473 К), 1226 (1573 К); h (в мПа . с): 4,0 (1356,9 К), 8,6 (1373 К), 3,41 (1418 К).

М.-мягкий, ковкий металл; твердость по Моосу 3,0; твердость по Бринеллю 370-420 МПа; s раст 220 МПа; относит. удлинение 60%, относит. уменьшение поперечного сечения 70%; модуль продольной упругости 112 ГПа; модуль сдвига 49,25 ГПа; коэф. Пуассона 0,34. После обработки давлением в связи с наклепом предел прочности М. возрастает до 400-450 МПа, уменьшаются на 1-3% удлинение и электрич. проводимость; последствия наклепа устраняются после отжига металла при 900-1000 К. Под действием нейтронного облучения (373 К, поток 5.1019 n/см 2) предел текучести М. возрастает почти в 2,7 раза, сопротивление разрыву-в 1,26 раза, удлинение уменьшается в 1,35 раза. Небольшие примеси Bi, Pb вызывают красноломкость М., S, О 2 — хладноломкость, примеси Р, As, Al, Fe заметно уменьшают электрич. проводимость М.

М. растворяет Н 2, к-рый существенно ухудшает ее мех. св-ва («водородная болезнь»). Р-римость Н 2 при 0,1 МПа (в см 3 на 1 кг М.):

3001-7.jpg

Стандартный электродный потенциал для р-ции Сu2+ + + 2е 3001-8.jpgСu равен 0,339 В, для р-ции Cu+ + e3001-9.jpgСu 0,515 В. Хим. активность М. невелика. В сухом воздухе при комнатной т-ре М. почти не окисляется. При нагр. тускнеет из-за образования пленки меди оксидов. Заметное взаимод. с О 2 воздуха начинается ок. 200 °С по схеме: Сu3001-10.jpgСu2 О 3001-11.jpgСuО. Сначала при т-ре до 377 °С образуется Сu2 О, а выше 377 °С- двухслойная окалина, внутр. слой к-рой состоит из Сu2 О, внешний-из СuО. Во влажном воздухе в присут. СО 2 на пов-сти М. образуется зеленоватая пленка Cu(OH)2 x х СuСО 3, в присут. SO2 -пленка CuSO4 Х 3Cu(OH)2, в среде H2S-черная пленка сульфида CuS.

М. не реагирует с Н 2, N2, С, Si. При пропускании NH3 над раскаленной М. образуется Cu3N, в аналогичных условиях при контакте с парами S, Se, H2S, оксидами азота на пов-сти М. образуются соотв. сульфиды, селениды, оксиды. При сплавлении с S М. дает Cu2S, с Se и Те -соотв. селениды и теллуриды. М. активно реагирует с галогенами, образуя соответствующие соли (см. Меди хлориды). С соляной к-той, разб. H2SO4, СН 3 СООН M. взаимод. только в присут. окислителей, образуя соответствующие соли Cu(II). В HNO3

М. раств. с образованием Cu(NO3)2 и оксидов азота, в горячей конц. H2SO4-c образованием CuSO4 и SO2 ,в конц. р-рах цианидов — давая комплекс состава [Cu(CN)2].

Соли Cu(I) бесцв., практически не раств. в воде, легко окисляются; Cu(I) склонна к диспропорционированию: 2Cu+ 3001-12.jpgCu2+ + Сu0. Соли Cu(II), напротив, хорошо раств. в воде, в разб. р-рах полностью диссоциированы. Аквака-тионы [Сu(Н 2 О)4]2 + придают водному р-ру голубой цвет. При введении NaOH в р-ры солей Cu(II) сначала выпадает Сu(ОН)2 (см. Меди гидроксиды), а в очень конц. р-рах NaOH образуется Na2[Cu(OH)4]. В р-рах соед. Cu(II) при действии Na2CO3 или К 2 СО 3 осаждаются основные карбонаты mCuCO3.Cu(OH)2 (см. Меди карбонаты), при избытке оса-дителя они раств. с образованием комплексов, напр. К 2[Сu(СО 3)2]. ЗН 2 О. При обработке аммиачных р-ров солей М. ацетиленом получают карбид СuС 2. Ионы М. количественно восстанавливаются до металла др. более электроотрицат. металлами.

Соли Cu(I) и Cu(II) с рядом молекул и ионов (NH3, CN, Сl и др.) образуют устойчивые комплексные соед., напр. (NH4)2[CuBr3], K3[Cu(CN)4], K2[CuCl4], аммиакаты; коор-динац. числа для Сu(I)-2, 3, 4, для Сu(II)-3, 4, 6. Путем образования комплексных соед. можно перевести в р-р многие нерастворимые соли М. Известны соед. Cu(III)- неустойчивые, сильные окислители, примеры-KCuO2, K3[CuF6]. Наиб. важным соед. М. посвящены отдельные статьи, см., напр., Меди ацетаты, Меди нитрат, Меди сульфат, Медь-органические соединения.

Получение. Осн. сырье для получения М.-сульфидные, реже-смешанные руды. Большое значение приобретает переработка вторичного сырья, из к-рого в ряде развитых стран получают до 30-60% производимой М. В связи с невысоким содержанием М. в рудах (0,5-1,2%) и их много-компонентностью руды подвергают флотационному обогащению, получая попутно, помимо медного, и др. концентраты, напр. цинковый, никелевый, молибденовый, пиритный, свинцовый. Содержание М. в медных концентратах достигает 18-45%.

Осн. кол-во М. (85-88%) получают по пирометаллургич. схемам, к-рые, как правило, включают след. последовательные стадии: обжиг концентрата, плавку, конвертирование, рафинирование. Обжиг проводят при переработке высокосернистых и полиметаллич. концентратов. При обжиге удаляют избыточное кол-во S в форме газов, содержащих 5-8% SO2 и используемых для произ-ва H2SO4, и переводят часть примесей (Fe, Zn, As, Pb и др.) в формы, переходящие при послед. плавке в шлак. Обжиг проводят в печах «кипящего слоя» с применением дутья, обогащенного О 2 (24-26% О 2), без затрат углеродистого топлива. Продукт обжига — огарок -плавят в печах отражательного типа, реже — электропечах. Богатые М. руды плавили в шахтных печах, в настоящее время этот способ имеет подчиненное значение. Перечисл. способы плавки связаны с расходом (10-18% от массы шихты) углеродистого топлива (прир. газ, мазут, кокс) или электроэнергии (350-450 кВт . ч на 1 т шихты).

В процессе плавки образуются 2 жидкие фазы-сплав сульфидов М., Fe, цветных металлов (штейн; 22-45% Сu) и сплав оксидов металлов и силикатов (шлак; 0,4-0,7% Сu), к-рые не смешиваются друг с другом. Шлаки складируют или используют при произ-ве строит. материалов. Осваиваются автогенные процессы плавки, использующие тепло экзотермич. р-ций окисления сульфидов; концентраты обрабатывают в атмосфере О 2, воздуха, обогащенного О 2, или подогретого воздуха. Высокая производительность, получение богатых М. штейнов (до 75% Сu) и концентрированных по SO2 газов, миним. расход углеродистого топлива-достоинства, определяющие автогенные процессы как перспективное направление в развитии пирометаллургии М. Важнейшие способы автогенной плавки-кислородно-факельная, взвешенная, отражательная, электроплавка, плавка в жидкой ванне, процессы «Норанда», «Мицубиси».

Расплав штейна (в осн. Cu2S Х FeS) направляют на кон-вертирование — продувку сжатым воздухом с целью количеств. окисления FeS и его ошлакования в присут. кварцевого флюса (первая стадия процесса), окисления Cu2S и макс. удаления S и большинства примесей (вторая стадия):

3001-13.jpg

При конвертировании используют тепло экзотермических р-ций окисления, конечный продукт-черновая М. (98,5-99,3% Сu).

Черновую М. рафинируют огневым, а затем электрохим. способом. Огневое рафинирование основано на большем, чем у М., сродстве большинства металлов-примесей к кислороду, что позволяет при продувке расплава воздухом окислить и ошлаковать количественно Fe, S, Zn, Pb и, частично, Ni, As, Sb, Bi. Для удаления кислорода расплав М. обрабатывают восстановителем (прир. конверсир. газ, сырая древесина). Готовый металл (>=99,5% Сu) разливают в формы, удобные для проведения электролиза. Полученные отливки служат анодами. Электролитич. рафинирование проводят в сернокислых р-рах при наложении постоянного тока; в процессе электролиза осуществляется непрерывная циркуляция подогреваемого (57-67°С) р-ра, М. осаждают на катодных основах, получаемых также электролизом в спец. матричных ваннах при условиях, обеспечивающих осаждение чистого металла. Для получения ровного катодного осадка требуемой текстуры в электролит вводят ПАВ. Катодную М. (>=99,94% Сu) переплавляют и разливают в формы, удобные для послед. обработки прокаткой, волочением. При растворении анодов ряд примесей (As, Fe, Ni, Sb) накапливается в электролите, поэтому часть его выводят из циркуляц. цикла (заменяя равным объемом р-ра H2SO4) и направляют на переработку для получения техн. сортов медного и никелевого купоросов. Нерастворимые включения анода образуют дисперсный продукт — шлам, в к-ром концентрируются благородные и редкие металлы. Этот продукт специально перерабатывают в шламовом цикле. Анодные остатки (выход их 15-18% от массы анода) возвращают на переплавку в цикл огневого рафинирования.

При пирометаллургич. переработке медного концентрата извлекают до 96-98% М. и благородных металлов, однако степень извлечения сопутствующих элементов (S, Zn, Ni, Pb) гораздо ниже, a Fe полностью теряется со шлаком.

Многие проблемы пирометаллургич. произ-ва М. (экологическая из-за повыш. тепло-, пыле- и газовыделения, взры-воопасность в случае контакта расплава штейна с водой и др.) устраняются при использовании гидрометаллургич. технологии. Она включает: селективное выщелачивание М. из сырья, чаще всего р-ром H2SO4 или NH3; очистку р-ра от примесей и извлечение сопутствующих ценных элементов (Zn, Co, Ni, Cd и др.); выделение М. При переработке бедных р-ров (0,5-12,0 г/л М.) используют цементацию на железном скрапе и экстракцию с послед. электрохим. осаждением М. Из богатых р-ров (30-40 г/л М.) М. извлекают чаще электролизом или автоклавным осаждением водородом (127-197 °С, давление Н 2 1,5-2,5 МПа). В последнем случае М. получают в форме порошка (>=99,6% М.). Гидрометаллургич. схемы эффективны при извлечении М. из бедных руд методами подземного, кучного, чанового выщелачивания, в т. ч. с использованием биохим. окисления сульфидов; остатки от выщелачивания смешанных руд обогащают флотацией. Рациональна переработка полиметаллич. концентратов, вторичного сырья, особенно при небольшом объеме произ-ва. В этом случае весьма перспективно автоклавное выщелачивание при повыш. т-рах (137-197 °С) и давлении кислородсодержащего газа-окислителя (давление О 2 0,2-1,0 МПа), обеспечивающее значит. интенсификацию процесса, получение более чистых р-ров и элементной S при окислении сульфидов. Гидрометаллургич. схемы позволяют более комплексно использовать сырье, проще обеспечить экологич. и пром. санитарию. Внедрение их сдерживается из-за недостаточной интенсивности, повыш. эксплуатац. затрат и др.

Определение. Соед. М. в смеси с содой и углем в пламени горелки образуют красный металлич. королек, р-римый в HNO3. Р-ры, содержащие ионы Сu2+ , при добавлении NH3 приобретают синюю окраску (чувствительность 0,007 мг/л); при добавлении K4[Fe(CN)6] выпадает красно-коричневый осадок (чувствительность 0,0001 мг/л); при взаимод. с Na2S или (NH4)2S образуется черный осадок CuS. Для количеств. определения М. используют гравиметрич., объемный, комплексонометрич., амперометрич., кондуктометрич., по-лярографич., потенциометрич., радиоактивац., эмиссионный, спектральный методы анализа. При повыш. содержании М. ее определяют объемным иодометрич. или более точным электрогравиметрич. методом. Для определения малых кол-в М. используют фотометрич. метод с дити-зоном, купфероном, диэтилдитиокарбаматом Na (чувствительность 0,02-0,002 мг/л), атомно-абсорбционный (кислородно-водородное пламя, l = 324,7 нм, чувствительность 0,01-0,0015 мг/л). При определении содержания М. в сточных водах дополнительно используют флуоресцентный (чувствительность 0,002 мг/л), спектральный (0,002-0,003 мг/л), хроматографич. (0,07 мг/л) методы анализа.

Применение. Широкое применение М. в пром-сти обусловлено рядом ее ценных св-в и прежде всего высокой электрич. проводимостью, пластичностью, теплопроводностью. Более 50% М. используется для изготовления проводов, кабелей, шин, токопроводящих частей электрич. установок. Из М. изготовляют теплообменную аппаратуру (вакуум-испарители, подогреватели, холодильники). Более 30% М. применяют в виде сплавов, важнейшие из к-рых — бронзы, латуни, мельхиор и др. (см. Меди сплавы). М. и ее сплавы используют также для изготовления художеств. изделий. В виде фольги М. применяют в радиоэлектронике. Значит. кол-во М. (10-12%) применяют в виде разл. соед. в медицине (антисептич. и вяжущие ср-ва), для изготовления инсектофунгицидов, в качестве медных удобрений, пигментов, катализаторов, в гальванотехнике и т. д.

Мировое произ-во М. (без СССР) ок. 7,5 млн. т, в т. ч. из вторичного сырья-1,15 млн. т/год (1985). Осн. страны-производители рафинированной М. (1985): США (1,7 млн. т), Япония (1,1), Чили (0,9), Канада (0,8), Замбия (0,53), Заир (0,5).

Все соли М. ядовиты; раздражают слизистые, поражают желудочно-кишечный тракт, вызывают тошноту, рвоту, заболевание печени и др. При вдыхании пыли М. развивается хронич. отравление. ПДК для аэрозолей М. 1 мг/м 3, питьевой воды 1,0 мг/л, для рыбных водоемов 0,01 мг/л, в сточных водах до биол. очистки 0,5 мг/л.

М. известна человечеству с глубокой древности. М. и ее сплавы сыграли заметную роль в развитии цивилизации.

Лит.: Набойченко С. С., Смирнов В. И., Гидрометаллургия меди, М., 1974; Металлургия меди, никеля, кобальта, 2 изд., ч. 1, М., 1977; Онаев И. А., Жакибаев Б. К., Медь в истории цивилизации, А.-А., 1983; Ванюков А. В., Уткин Н. И., Комплексная переработка медного и никелевого сырья, М., 1988; Ванюков А. В. [и др.], Плавка в жидкой ванне, М., 1988; Подчайно-ва В. Н., Симонова Л. Н., Медь, М., 1990. С. С. Набойченко.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
.
1988.

100% гарантия натуральности каждого камня — доставка в любую точку мира

Медь не относится к благородным или редким элементам. Это самый распространенный цветной металл на Земле. Благодаря своим характеристикам в почете у промышленников и ювелиров. Предмет охоты сборщиков лома.

металл медь

Содержание

  1. Что представляет собой
  2. История
  3. Запасы, добыча
  4. Физико-химические параметры
  5. Медь в природе
  6. Способы получения
  7. Пирометаллургический
  8. Гидрометаллургический
  9. Сплавы
  10. Сферы применения
  11. Промышленность
  12. Строительство
  13. Медицина
  14. Ювелирное дело
  15. Другие отрасли
  16. Значение для человека
  17. Предостережение
  18. Цены

Что представляет собой

Медь – это розоватый металл с золотисто-металлическим блеском. Элемент №29 периодической системы Менделеева. Международное обозначение – Cu (Cuprum).

Чистый металл мягок, поэтому чаще используется с примесями. Пластичен: вытягивается до микронных диаметров.

На воздухе покрывается пленкой, обретая желтовато-красный оттенок. Тонкие пластинки на просвет зеленовато-голубые.

По официальной классификации причислен к тяжелым цветным металлам. В эту же группу входят свинец, цинк, олово, никель.

История

Медь – один из первых металлов, с которыми имело дело человечество. Этому способствовали преимущества: большая распространенность, доступность, относительно низкая температура плавления.

Достоинства меди люди оценили восемь тысячелетий назад.

Медный век начался сразу после каменного:

-50%

Большой выбор украшений из натуральных камней и минералов со скидкой -50%

  • Древнейшими признаны медные артефакты, откопанные на территории современной Турции. Это бусинки и декоративные накладки.
  • Из металла делали режущий инструментарий и посуду.
  • История открытия медных рудников на Руси начинается на Урале за две тысячи лет до новой эры. Затем были Кавказ, Алтай, Сибирь.
  • Промышленная переработка с использованием бронзы началась в XIV веке. Из сплава отливали пушки и колокола.

Из бронзы отлиты Царь-колокол и Царь-пушка.

Предполагается, что металл назван по имени острова Кипр. Здесь еще в III веке до нашей эры обнаружились медные залежи, а население освоило выплавку меди.

Происхождение русскоязычного термина медь «Этимологический словарь русского языка» М.Фасмера увязывает с древненемецким корнем smid – кузнец, металл.

Запасы, добыча

Глобальные объемы медной руды оцениваются в миллиард тонн (разведанные). Наличие половины подтверждено. Ученые полагают, что земная кора таит еще три миллиарда тонн меденосной руды.

Самородная медь

Самородная медь

Богатыми запасами располагают страны на всех континентах:

  • Америка – Чили, Канада, США.
  • Азия – Казахстан, Иран.
  • Африка – ЮАР, Замбия, Заир.

На Россию приходится 3% мировых запасов. Месторождения сосредоточены на Урале. Основной добытчик – концерн «Норильский никель».

Руду добывают открытым либо закрытым способом, в зависимости от глубины залегания.

Ежегодный мировой объем добычи руды – 15-20 млн. тонн.

Физико-химические параметры

Медь – металл с типичными внешними признаками (блеск, гладкость) и структурой кристаллической решетки. Наделена высокой электро- и теплопроводностью. По этим физическим свойствам вторая после серебра.

Название, символ, номер Медь/Cuprum (Cu), 29
Атомная масса
(молярная масса)
63,546(3)а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Ar] 3d10 4s1
Радиус атома 128 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 117 пм
Радиус иона (+2e) 73 (+1e) 77 (K=6) пм
Электроотрицательность 1,90 (шкала Полинга)
Электродный потенциал +0,337 В/ +0,521 В
Степени окисления 3, 2, 1, 0
Энергия ионизации
(первый электрон)
 745,0 (7,72) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 8,92 г/см³
Температура плавления 1356,55 K (1083,4 °С)
Температура кипения 2567 °С
Уд. теплота плавления 13,01 кДж/моль
Уд. теплота испарения 304,6 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 24,44 Дж/(K·моль)
Молярный объём 7,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая гранецентрированая
Параметры решётки 3,615 Å
Температура Дебая 315 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 401 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-50-8

Главное химическое свойство металла, оцененное человеком, – нулевая коррозийность. Медь химически малоактивна, при стандартных условиях не окисляется.

Медь в природе

В природе выявлено два проявления элемента – самородки и компонент соединений с другими элементами.

Самородок меди

Самородок меди

Чаще это соединения: оксиды, сульфиды, гидрокарбонаты. Самое распространенное сырье – медный колчедан.

Медь придает глубокие синие, голубые, зеленоватые оттенки малахиту, бирюзе, хризоколле, другим минералам ювелирно-декоративного сегмента.

Способы получения

Содержание металла в рудах не превышает 2%. Поэтому перед плавкой их обогащают. Существует два способа получения меди: пиро- и гидрометаллургический.

Пирометаллургический

Многоуровневый процесс, включающий следующие этапы:

  • Обогащение. Руды обогащают методом флотации. Взвешенные в воде медные частички «цепляются» к воздушным пузырькам, которые увлекают их на поверхность. На выходе получается порошок-концентрат с 12-36% меди.
  • Обжиг. Процедура показана бедным (9-24% меди) медным рудам и концентратам, сильно «загрязненным» серой. При прокаливании с кислородом доля серы падает вдвое.
  • Плавка. Кусками руды или порошком-концентратом загружают печи шахтного либо отражательного типа при 1452°С. Получают медный штейн.
  • Продувка. В конвертерах на него воздействуют сжатым воздухом. Сульфиды и железо окисляются, образуется почти чистая (98,51 — 99,51%) черновая медь плюс железо, другие ценные компоненты в следовых количествах.
  • Рафинирование. Черновой продукт отправляют на рафинирование – пламенем, затем электролитом. Примеси удаляются с газами. После первого этапа металл очищается до 99,51%, после заключительного – до 99,96%.

Способ применяется к 9/10 добытого сырья.

Более 8000 видов товара из 500 разновидностей натурального камня. Ежедневное обновление!

Гидрометаллургический

Состоит в обработке сырья растворенной серной кислотой малой концентрации и выделении металлического медного продукта.

Метод оптимален для руд с минимальным процентом меди. Извлечения других компонентов не предусматривается.

Сплавы

Номенклатура сплавов меди с другими компонентами насчитывает десятки позиций.

Сплавы меди и их применение

Сплавы меди и их применение

Они применяются чаще чистого металла, поскольку уменьшают недостатки, присущие чистому металлу. То есть делают продукт прочнее, устойчивее, дешевле.

Медные соединения подразделяются на две группы:

  1. Бронза – с оловом.
  2. Латунь – с цинком.

Помимо этих главных легирующих компонентов, в составе соединения алюминий, никель, висмут, титан, серебро, золото, неметаллические элементы.

Сферы применения

Свойства металла обусловили его применение разными сферами. Главный потребитель – промышленный комплекс.

Применение меди

Промышленность

Металл и сплавы разбирают следующие отрасли:

  • Электротехника, радиоэлектроника. Кабели (силовые, другие), провода. Обмотка в трансформаторах. Теплообменные устройства (радиаторы отопления, кондиционеры, кулеры компьютеров, тепловые трубки ноутбуков).
  • Приборо-, машиностроение. Из сплавов меди с цинком, оловом, алюминием делают детали, узлы машин. Без нее невозможно создание гальванических элементов и батарей.
  • Трубы. Для транспортировки пара, воды, газа. В энергетике, судостроении, для бытовых потребностей.

Система охлаждения из меди на тепловых трубках в ноутбуке

Система охлаждения из меди на тепловых трубках в ноутбуке

В Японии медные трубопроводы признаны сейсмоустойчивыми, что для этой страны жизненно важно.

Медные трубы

Медные трубы

Строительство

Крыши из медного листа экологичны, их можно не красить, поскольку влага, погодные катаклизмы не страшны. Срок службы – до 100 лет.

Медицина

Медициной востребованы характеристики металла как антисептика и вяжущего средства.

Это компонент глазных капель и смесей для лечения ожогов.

Медные ручки дверей, другие поверхности – атрибут лечебных учреждений.

Соединения меди подавляют вирус свиного гриппа.

Ювелирное дело

Ювелиры используют сплавы на основе меди.

Кольцо из меди

Кольцо из меди

Красное или розовое золото – это конгломерат благородного металла с медью.

Ее количество в составе определяет финальный оттенок:

  • 25% – розовый;
  • 50% – красный.

Эти виды золота – самые любимые ювелирами. Медь делает изделия прочнее, попутно удешевляя стоимость.

Украшение из меди

Второй популярный ювелирный сплав – мельхиор (медь + никель).

Другие отрасли

  • Оксид меди – основа купрата, используемого в сверхпроводниках.
  • Латунь идет на изготовление гильз для винтовок и артиллерии.
  • Из мельхиора чеканят монеты, создают интерьерные украшения, столовые приборы.
  • Медь задействована при синтезе хлорофилла. Ее всегда добавляют в минеральные удобрения для растений.

Значение для человека

Медь заложена в организм человека изначально:

  • Участвует в образовании красных кровяных телец, коллагена, эластина.
  • Активирует работу эндокринной системы, замедляет старение организма.
  • Ее дефицит чреват замедлением белкового обмена. Это влечет патологии в развитии скелета и составе крови.

Она есть во многих продуктах питания. Медью богаты говяжья печень, устрицы, кунжут, какао-порошок, черный перец, гречневая крупа. А также орехи (лесной, грецкий, кешью, арахис, миндаль).

Предостережение

В составе металла есть изотопы: два стабильных плюс два десятка нестабильных. Хотя период полураспада «долгожителя» – менее 2,5 суток, материал токсичен.

Поэтому применение меди контролируется.

В России на федеральном уровне (национальный стандарт, федеральный Свод Правил) регламентируется:

  • Производство и использование медных водо- паро- и газопроводных труб.
  • Количество меди в питьевой воде.

В 1 литре питьевой воды не должно быть больше 1 мг меди.

Избыток медных компонентов вызывает отравление организма. Для приготовления пищи медная посуда непригодна.

Карьер, в котором медную руду извлекали открытым способом, становится источником токсичных соединений.

Цены

Мировая цена меди устанавливается на Лондонской бирже металлов. Она зависит от спроса, определяемого состоянием экономики.

Изделие из меди

И колеблется соответственно:

  • К началу 2008 года преодолена психологическая отметка $8000 за тонну.
  • Через полгода было уже $+940, что стало рекордом за всю историю биржи.
  • На начало 2011 года взята планка $10 000.

Затем произошел спад. На 2021 год тонна меди торгуется по $8057. Сказалось торможение экономики из-за пандемии коронавируса.

100% гарантия натуральности каждого камня — доставка в любую точку мира

Copper, 29Cu

Native copper (~4 cm in size)
Copper
Appearance red-orange metallic luster
Standard atomic weight Ar°(Cu)
  • 63.546±0.003
  • 63.546±0.003 (abridged)[1]
Copper in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson


Cu

Ag
nickel ← copper → zinc
Atomic number (Z) 29
Group group 11
Period period 4
Block   d-block
Electron configuration [Ar] 3d10 4s1
Electrons per shell 2, 8, 18, 1
Physical properties
Phase at STP solid
Melting point 1357.77 K ​(1084.62 °C, ​1984.32 °F)
Boiling point 2835 K ​(2562 °C, ​4643 °F)
Density (near r.t.) 8.96 g/cm3
when liquid (at m.p.) 8.02 g/cm3
Heat of fusion 13.26 kJ/mol
Heat of vaporization 300.4 kJ/mol
Molar heat capacity 24.440 J/(mol·K)
Vapor pressure

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1509 1661 1850 2089 2404 2834
Atomic properties
Oxidation states −2, 0,[2] +1, +2, +3, +4 (a mildly basic oxide)
Electronegativity Pauling scale: 1.90
Ionization energies
  • 1st: 745.5 kJ/mol
  • 2nd: 1957.9 kJ/mol
  • 3rd: 3555 kJ/mol
  • (more)
Atomic radius empirical: 128 pm
Covalent radius 132±4 pm
Van der Waals radius 140 pm

Color lines in a spectral range

Spectral lines of copper

Other properties
Natural occurrence primordial
Crystal structure ​face-centered cubic (fcc)

Face-centered cubic crystal structure for copper

Speed of sound thin rod (annealed)
3810 m/s (at r.t.)
Thermal expansion 16.5 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Thermal conductivity 401 W/(m⋅K)
Electrical resistivity 16.78 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetic ordering diamagnetic[3]
Molar magnetic susceptibility −5.46×10−6 cm3/mol[4]
Young’s modulus 110–128 GPa
Shear modulus 48 GPa
Bulk modulus 140 GPa
Poisson ratio 0.34
Mohs hardness 3.0
Vickers hardness 343–369 MPa
Brinell hardness 235–878 MPa
CAS Number 7440-50-8
History
Naming after Cyprus, principal mining place in Roman era (Cyprium)
Discovery Middle East (9000 BC)
Symbol «Cu»: from Latin cuprum
Isotopes of copper

  • v
  • e

Main isotopes Decay
abun­dance half-life (t1/2) mode pro­duct
63Cu 69.15% stable
64Cu syn 12.70 h β+ 64Ni
β 64Zn
65Cu 30.85% stable
67Cu syn 61.83 h β 67Zn
 Category: Copper

  • view
  • talk
  • edit

| references

Copper is a chemical element with the symbol Cu (from Latin: cuprum) and atomic number 29. It is a soft, malleable, and ductile metal with very high thermal and electrical conductivity. A freshly exposed surface of pure copper has a pinkish-orange color. Copper is used as a conductor of heat and electricity, as a building material, and as a constituent of various metal alloys, such as sterling silver used in jewelry, cupronickel used to make marine hardware and coins, and constantan used in strain gauges and thermocouples for temperature measurement.

Copper is one of the few metals that can occur in nature in a directly usable metallic form (native metals). This led to very early human use in several regions, from circa 8000 BC. Thousands of years later, it was the first metal to be smelted from sulfide ores, circa 5000 BC; the first metal to be cast into a shape in a mold, c. 4000 BC; and the first metal to be purposely alloyed with another metal, tin, to create bronze, c. 3500 BC.[5]

In the Roman era, copper was mined principally on Cyprus, the origin of the name of the metal, from aes cyprium (metal of Cyprus), later corrupted to cuprum (Latin). Coper (Old English) and copper were derived from this, the later spelling first used around 1530.[6]

Commonly encountered compounds are copper(II) salts, which often impart blue or green colors to such minerals as azurite, malachite, and turquoise, and have been used widely and historically as pigments.

Copper used in buildings, usually for roofing, oxidizes to form a green verdigris (or patina). Copper is sometimes used in decorative art, both in its elemental metal form and in compounds as pigments. Copper compounds are used as bacteriostatic agents, fungicides, and wood preservatives.

Copper is essential to all living organisms as a trace dietary mineral because it is a key constituent of the respiratory enzyme complex cytochrome c oxidase. In molluscs and crustaceans, copper is a constituent of the blood pigment hemocyanin, replaced by the iron-complexed hemoglobin in fish and other vertebrates. In humans, copper is found mainly in the liver, muscle, and bone.[7] The adult body contains between 1.4 and 2.1 mg of copper per kilogram of body weight.[8]

Characteristics

Physical

Copper just above its melting point keeps its pink luster color when enough light outshines the orange incandescence color

Copper, silver, and gold are in group 11 of the periodic table; these three metals have one s-orbital electron on top of a filled d-electron shell and are characterized by high ductility, and electrical and thermal conductivity. The filled d-shells in these elements contribute little to interatomic interactions, which are dominated by the s-electrons through metallic bonds. Unlike metals with incomplete d-shells, metallic bonds in copper are lacking a covalent character and are relatively weak. This observation explains the low hardness and high ductility of single crystals of copper.[9] At the macroscopic scale, introduction of extended defects to the crystal lattice, such as grain boundaries, hinders flow of the material under applied stress, thereby increasing its hardness. For this reason, copper is usually supplied in a fine-grained polycrystalline form, which has greater strength than monocrystalline forms.[10]

The softness of copper partly explains its high electrical conductivity (59.6×106 S/m) and high thermal conductivity, second highest (second only to silver) among pure metals at room temperature.[11] This is because the resistivity to electron transport in metals at room temperature originates primarily from scattering of electrons on thermal vibrations of the lattice, which are relatively weak in a soft metal.[9] The maximum permissible current density of copper in open air is approximately 3.1×106 A/m2 of cross-sectional area, above which it begins to heat excessively.[12]

Copper is one of a few metallic elements with a natural color other than gray or silver.[13] Pure copper is orange-red and acquires a reddish tarnish when exposed to air. The is due to the low plasma frequency of the metal, which lies in the red part of the visible spectrum, causing it to absorb the higher-frequency green and blue colors.[14]

As with other metals, if copper is put in contact with another metal, galvanic corrosion will occur.[15]

Chemical

Unoxidized copper wire (left) and oxidized copper wire (right)

The East Tower of the Royal Observatory, Edinburgh, showing the contrast between the refurbished copper installed in 2010 and the green color of the original 1894 copper.

Copper does not react with water, but it does slowly react with atmospheric oxygen to form a layer of brown-black copper oxide which, unlike the rust that forms on iron in moist air, protects the underlying metal from further corrosion (passivation). A green layer of verdigris (copper carbonate) can often be seen on old copper structures, such as the roofing of many older buildings[16] and the Statue of Liberty.[17] Copper tarnishes when exposed to some sulfur compounds, with which it reacts to form various copper sulfides.[18]

Isotopes

There are 29 isotopes of copper. 63
Cu
and 65
Cu
are stable, with 63
Cu
comprising approximately 69% of naturally occurring copper; both have a spin of 32.[19] The other isotopes are radioactive, with the most stable being 67
Cu
with a half-life of 61.83 hours.[19] Seven metastable isotopes have been characterized; 68m
Cu
is the longest-lived with a half-life of 3.8 minutes. Isotopes with a mass number above 64 decay by β, whereas those with a mass number below 64 decay by β+. 64
Cu
, which has a half-life of 12.7 hours, decays both ways.[20]

62
Cu
and 64
Cu
have significant applications. 62
Cu
is used in 62
Cu
Cu-PTSM as a radioactive tracer for positron emission tomography.[21]

Occurrence

Native copper from the Keweenaw Peninsula, Michigan, about 2.5 inches (6.4 cm) long

Copper is produced in massive stars[22] and is present in the Earth’s crust in a proportion of about 50 parts per million (ppm).[23] In nature, copper occurs in a variety of minerals, including native copper, copper sulfides such as chalcopyrite, bornite, digenite, covellite, and chalcocite, copper sulfosalts such as tetrahedite-tennantite, and enargite, copper carbonates such as azurite and malachite, and as copper(I) or copper(II) oxides such as cuprite and tenorite, respectively.[11] The largest mass of elemental copper discovered weighed 420 tonnes and was found in 1857 on the Keweenaw Peninsula in Michigan, US.[23] Native copper is a polycrystal, with the largest single crystal ever described measuring 4.4 × 3.2 × 3.2 cm.[24] Copper is the 25th most abundant element in Earth’s crust, representing 50 ppm compared with 75 ppm for zinc, and 14 ppm for lead.[25]

Typical background concentrations of copper do not exceed 1 ng/m3 in the atmosphere; 150 mg/kg in soil; 30 mg/kg in vegetation; 2 μg/L in freshwater and 0.5 μg/L in seawater.[26]

Production

Most copper is mined or extracted as copper sulfides from large open pit mines in porphyry copper deposits that contain 0.4 to 1.0% copper. Sites include Chuquicamata, in Chile, Bingham Canyon Mine, in Utah, United States, and El Chino Mine, in New Mexico, United States. According to the British Geological Survey, in 2005, Chile was the top producer of copper with at least one-third of the world share followed by the United States, Indonesia and Peru.[11] Copper can also be recovered through the in-situ leach process. Several sites in the state of Arizona are considered prime candidates for this method.[27] The amount of copper in use is increasing and the quantity available is barely sufficient to allow all countries to reach developed world levels of usage.[28] An alternative source of copper for collection currently being researched are polymetallic nodules, which are located at the depths of the Pacific Ocean approximately 3000–6500 meters below sea level. These nodules contain other valuable metals such as cobalt and nickel.[29]

Reserves and prices

Price of Copper 1959-2022

Copper has been in use at least 10,000 years, but more than 95% of all copper ever mined and smelted has been extracted since 1900.[30] As with many natural resources, the total amount of copper on Earth is vast, with around 1014 tons in the top kilometer of Earth’s crust, which is about 5 million years’ worth at the current rate of extraction. However, only a tiny fraction of these reserves is economically viable with present-day prices and technologies. Estimates of copper reserves available for mining vary from 25 to 60 years, depending on core assumptions such as the growth rate.[31] Recycling is a major source of copper in the modern world.[30] Because of these and other factors, the future of copper production and supply is the subject of much debate, including the concept of peak copper, analogous to peak oil.[citation needed]

The price of copper has historically been unstable,[32] and its price increased from the 60-year low of US$0.60/lb (US$1.32/kg) in June 1999 to $3.75 per pound ($8.27/kg) in May 2006. It dropped to $2.40/lb ($5.29/kg) in February 2007, then rebounded to $3.50/lb ($7.71/kg) in April 2007.[33][better source needed] In February 2009, weakening global demand and a steep fall in commodity prices since the previous year’s highs left copper prices at $1.51/lb ($3.32/kg).[34] Between September 2010 and February 2011, the price of copper rose from £5,000 a metric ton to £6,250 a metric ton.[35]

Methods

Scheme of flash smelting process

The concentration of copper in ores averages only 0.6%, and most commercial ores are sulfides, especially chalcopyrite (CuFeS2), bornite (Cu5FeS4) and, to a lesser extent, covellite (CuS) and chalcocite (Cu2S).[36] Conversely, the average concentration of copper in polymetallic nodules is estimated at 1.3%. The methods of extracting copper as well as other metals found in these nodules include sulphuric leaching, smelting and an application of the Cuprion process.[37][38] For minerals found in land ores, they are concentrated from crushed ores to the level of 10–15% copper by froth flotation or bioleaching.[39] Heating this material with silica in flash smelting removes much of the iron as slag. The process exploits the greater ease of converting iron sulfides into oxides, which in turn react with the silica to form the silicate slag that floats on top of the heated mass. The resulting copper matte, consisting of Cu2S, is roasted to convert the sulfides into oxides:[36]

2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

The cuprous oxide reacts with cuprous sulfide to converted to blister copper upon heating:

2 Cu2O + Cu2S → 6 Cu + 2 SO2

The Sudbury matte process converted only half the sulfide to oxide and then used this oxide to remove the rest of the sulfur as oxide. It was then electrolytically refined and the anode mud exploited for the platinum and gold it contained. This step exploits the relatively easy reduction of copper oxides to copper metal. Natural gas is blown across the blister to remove most of the remaining oxygen and electrorefining is performed on the resulting material to produce pure copper:[40]

Cu2+ + 2 e → Cu

Flowchart of copper refining (Anode casting plant of Uralelektromed) # Blister copper # Smelting # Reverberatory furnace # Slag removal # Copper casting of anodes # Casting wheel # Anodes removal machine # Anodes take-off # Rail cars # Transportation to the tank house

Recycling

Like aluminium, copper is recyclable without any loss of quality, both from raw state and from manufactured products.[41] In volume, copper is the third most recycled metal after iron and aluminium.[42] An estimated 80% of all copper ever mined is still in use today.[43] According to the International Resource Panel’s Metal Stocks in Society report, the global per capita stock of copper in use in society is 35–55 kg. Much of this is in more-developed countries (140–300 kg per capita) rather than less-developed countries (30–40 kg per capita).

The process of recycling copper is roughly the same as is used to extract copper but requires fewer steps. High-purity scrap copper is melted in a furnace and then reduced and cast into billets and ingots; lower-purity scrap is refined by electroplating in a bath of sulfuric acid.[44]

Alloys

Copper alloys are widely used in the production of coinage; seen here are two examples — post-1964 American dimes, which are composed of the alloy cupronickel[45] and a pre-1968 Canadian dime, which is composed of an alloy of 80 percent silver and 20 percent copper.[46]

Numerous copper alloys have been formulated, many with important uses. Brass is an alloy of copper and zinc. Bronze usually refers to copper-tin alloys, but can refer to any alloy of copper such as aluminium bronze. Copper is one of the most important constituents of silver and karat gold solders used in the jewelry industry, modifying the color, hardness and melting point of the resulting alloys.[47] Some lead-free solders consist of tin alloyed with a small proportion of copper and other metals.[48]

The alloy of copper and nickel, called cupronickel, is used in low-denomination coins, often for the outer cladding. The US five-cent coin (currently called a nickel) consists of 75% copper and 25% nickel in homogeneous composition. Prior to the introduction of cupronickel, which was widely adopted by countries in the latter half of the 20th century,[49] alloys of copper and silver were also used, with the United States using an alloy of 90% silver and 10% copper until 1965, when circulating silver was removed from all coins with the exception of the Half dollar — these were debased to an alloy of 40% silver and 60% copper between 1965 and 1970.[50] The alloy of 90% copper and 10% nickel, remarkable for its resistance to corrosion, is used for various objects exposed to seawater, though it is vulnerable to the sulfides sometimes found in polluted harbors and estuaries.[51] Alloys of copper with aluminium (about 7%) have a golden color and are used in decorations.[23] Shakudō is a Japanese decorative alloy of copper containing a low percentage of gold, typically 4–10%, that can be patinated to a dark blue or black color.[52]

Compounds

Copper forms a rich variety of compounds, usually with oxidation states +1 and +2, which are often called cuprous and cupric, respectively.[53] Copper compounds, whether organic complexes or organometallics, promote or catalyse numerous chemical and biological processes.[54]

Binary compounds

As with other elements, the simplest compounds of copper are binary compounds, i.e. those containing only two elements, the principal examples being oxides, sulfides, and halides. Both cuprous and cupric oxides are known. Among the numerous copper sulfides, important examples include copper(I) sulfide and copper(II) sulfide.[citation needed]

Cuprous halides with fluorine, chlorine, bromine, and iodine are known, as are cupric halides with fluorine, chlorine, and bromine. Attempts to prepare copper(II) iodide yield only copper(I) iodide and iodine.[53]

2 Cu2+ + 4 I → 2 CuI + I2

Coordination chemistry

Copper forms coordination complexes with ligands. In aqueous solution, copper(II) exists as [Cu(H
2
O)
6
]2+
. This complex exhibits the fastest water exchange rate (speed of water ligands attaching and detaching) for any transition metal aquo complex. Adding aqueous sodium hydroxide causes the precipitation of light blue solid copper(II) hydroxide. A simplified equation is:

Pourbaix diagram for copper in uncomplexed media (anions other than OH- not considered). Ion concentration 0.001 m (mol/kg water). Temperature 25 °C.

Cu2+ + 2 OH → Cu(OH)2

Aqueous ammonia results in the same precipitate. Upon adding excess ammonia, the precipitate dissolves, forming tetraamminecopper(II):

Cu(H
2
O)
4
(OH)
2
+ 4 NH3[Cu(H
2
O)
2
(NH
3
)
4
]2+
+ 2 H2O + 2 OH

Many other oxyanions form complexes; these include copper(II) acetate, copper(II) nitrate, and copper(II) carbonate. Copper(II) sulfate forms a blue crystalline pentahydrate, the most familiar copper compound in the laboratory. It is used in a fungicide called the Bordeaux mixture.[55]

Polyols, compounds containing more than one alcohol functional group, generally interact with cupric salts. For example, copper salts are used to test for reducing sugars. Specifically, using Benedict’s reagent and Fehling’s solution the presence of the sugar is signaled by a color change from blue Cu(II) to reddish copper(I) oxide.[56] Schweizer’s reagent and related complexes with ethylenediamine and other amines dissolve cellulose.[57] Amino acids such as cystine form very stable chelate complexes with copper(II)[58][59][60] including in the form of metal-organic biohybrids (MOBs). Many wet-chemical tests for copper ions exist, one involving potassium ferrocyanide, which gives a brown precipitate with copper(II) salts.[citation needed]

Organocopper chemistry

Compounds that contain a carbon-copper bond are known as organocopper compounds. They are very reactive towards oxygen to form copper(I) oxide and have many uses in chemistry. They are synthesized by treating copper(I) compounds with Grignard reagents, terminal alkynes or organolithium reagents;[61] in particular, the last reaction described produces a Gilman reagent. These can undergo substitution with alkyl halides to form coupling products; as such, they are important in the field of organic synthesis. Copper(I) acetylide is highly shock-sensitive but is an intermediate in reactions such as the Cadiot-Chodkiewicz coupling[62] and the Sonogashira coupling.[63] Conjugate addition to enones[64] and carbocupration of alkynes[65] can also be achieved with organocopper compounds. Copper(I) forms a variety of weak complexes with alkenes and carbon monoxide, especially in the presence of amine ligands.[66]

Copper(III) and copper(IV)

Copper(III) is most often found in oxides. A simple example is potassium cuprate, KCuO2, a blue-black solid.[67] The most extensively studied copper(III) compounds are the cuprate superconductors. Yttrium barium copper oxide (YBa2Cu3O7) consists of both Cu(II) and Cu(III) centres. Like oxide, fluoride is a highly basic anion[68] and is known to stabilize metal ions in high oxidation states. Both copper(III) and even copper(IV) fluorides are known, K3CuF6 and Cs2CuF6, respectively.[53]

Some copper proteins form oxo complexes, which also feature copper(III).[69] With tetrapeptides, purple-colored copper(III) complexes are stabilized by the deprotonated amide ligands.[70]

Complexes of copper(III) are also found as intermediates in reactions of organocopper compounds.[71] For example, in the Kharasch–Sosnovsky reaction.[citation needed]

History

A timeline of copper illustrates how this metal has advanced human civilization for the past 11,000 years.[72]

Prehistoric

Copper Age

A corroded copper ingot from Zakros, Crete, shaped in the form of an animal skin (oxhide) typical in that era.

Many tools during the Chalcolithic Era included copper, such as the blade of this replica of Ötzi’s axe

Copper occurs naturally as native metallic copper and was known to some of the oldest civilizations on record. The history of copper use dates to 9000 BC in the Middle East;[73] a copper pendant was found in northern Iraq that dates to 8700 BC.[74] Evidence suggests that gold and meteoric iron (but not smelted iron) were the only metals used by humans before copper.[75] The history of copper metallurgy is thought to follow this sequence: First, cold working of native copper, then annealing, smelting, and, finally, lost-wax casting. In southeastern Anatolia, all four of these techniques appear more or less simultaneously at the beginning of the Neolithic c. 7500 BC.[76]

Copper smelting was independently invented in different places. It was probably discovered in China before 2800 BC, in Central America around 600 AD, and in West Africa about the 9th or 10th century AD.[77] Investment casting was invented in 4500–4000 BC in Southeast Asia[73] and carbon dating has established mining at Alderley Edge in Cheshire, UK, at 2280 to 1890 BC.[78] Ötzi the Iceman, a male dated from 3300 to 3200 BC, was found with an axe with a copper head 99.7% pure; high levels of arsenic in his hair suggest an involvement in copper smelting.[79] Experience with copper has assisted the development of other metals; in particular, copper smelting led to the discovery of iron smelting.[79] Production in the Old Copper Complex in Michigan and Wisconsin is dated between 6000 and 3000 BC[80].[81][82] Natural bronze, a type of copper made from ores rich in silicon, arsenic, and (rarely) tin, came into general use in the Balkans around 5500 BC.[83]

Bronze Age

Alloying copper with tin to make bronze was first practiced about 4000 years after the discovery of copper smelting, and about 2000 years after «natural bronze» had come into general use.[84] Bronze artifacts from the Vinča culture date to 4500 BC.[85] Sumerian and Egyptian artifacts of copper and bronze alloys date to 3000 BC.[86] The Bronze Age began in Southeastern Europe around 3700–3300 BC, in Northwestern Europe about 2500 BC. It ended with the beginning of the Iron Age, 2000–1000 BC in the Near East, and 600 BC in Northern Europe. The transition between the Neolithic period and the Bronze Age was formerly termed the Chalcolithic period (copper-stone), when copper tools were used with stone tools. The term has gradually fallen out of favor because in some parts of the world, the Chalcolithic and Neolithic are coterminous at both ends. Brass, an alloy of copper and zinc, is of much more recent origin. It was known to the Greeks, but became a significant supplement to bronze during the Roman Empire.[86]

Ancient and post-classical

In alchemy the symbol for copper was also the symbol for the goddess and planet Venus.

In Greece, copper was known by the name chalkos (χαλκός). It was an important resource for the Romans, Greeks and other ancient peoples. In Roman times, it was known as aes Cyprium, aes being the generic Latin term for copper alloys and Cyprium from Cyprus, where much copper was mined. The phrase was simplified to cuprum, hence the English copper. Aphrodite (Venus in Rome) represented copper in mythology and alchemy because of its lustrous beauty and its ancient use in producing mirrors; Cyprus, the source of copper, was sacred to the goddess. The seven heavenly bodies known to the ancients were associated with the seven metals known in antiquity, and Venus was assigned to copper, both because of the connection to the goddess and because Venus was the brightest heavenly body after the Sun and Moon and so corresponded to the most lustrous and desirable metal after gold and silver.[87]

Copper was first mined in ancient Britain as early as 2100 BC. Mining at the largest of these mines, the Great Orme, continued into the late Bronze Age. Mining seems to have been largely restricted to supergene ores, which were easier to smelt. The rich copper deposits of Cornwall seem to have been largely untouched, in spite of extensive tin mining in the region, for reasons likely social and political rather than technological.[88]

In North America, copper mining began with marginal workings by Native Americans. Native copper is known to have been extracted from sites on Isle Royale with primitive stone tools between 800 and 1600.[89] Copper metallurgy was flourishing in South America, particularly in Peru around 1000 AD. Copper burial ornamentals from the 15th century have been uncovered, but the metal’s commercial production did not start until the early 20th century.[citation needed]

The cultural role of copper has been important, particularly in currency. Romans in the 6th through 3rd centuries BC used copper lumps as money. At first, the copper itself was valued, but gradually the shape and look of the copper became more important. Julius Caesar had his own coins made from brass, while Octavianus Augustus Caesar’s coins were made from Cu-Pb-Sn alloys. With an estimated annual output of around 15,000 t, Roman copper mining and smelting activities reached a scale unsurpassed until the time of the Industrial Revolution; the provinces most intensely mined were those of Hispania, Cyprus and in Central Europe.[90][91]

The gates of the Temple of Jerusalem used Corinthian bronze treated with depletion gilding.[clarification needed][citation needed] The process was most prevalent in Alexandria, where alchemy is thought to have begun.[92] In ancient India, copper was used in the holistic medical science Ayurveda for surgical instruments and other medical equipment. Ancient Egyptians (~2400 BC) used copper for sterilizing wounds and drinking water, and later to treat headaches, burns, and itching.[citation needed]

Modern

18th-century copper kettle from Norway made from Swedish copper

The Great Copper Mountain was a mine in Falun, Sweden, that operated from the 10th century to 1992. It satisfied two-thirds of Europe’s copper consumption in the 17th century and helped fund many of Sweden’s wars during that time.[93] It was referred to as the nation’s treasury; Sweden had a copper backed currency.[94]

Chalcography of the city of Vyborg at the turn of the 17th and 18th centuries. The year 1709 carved on the printing plate.

Copper is used in roofing,[16] currency, and for photographic technology known as the daguerreotype. Copper was used in Renaissance sculpture, and was used to construct the Statue of Liberty; copper continues to be used in construction of various types. Copper plating and copper sheathing were widely used to protect the under-water hulls of ships, a technique pioneered by the British Admiralty in the 18th century.[95] The Norddeutsche Affinerie in Hamburg was the first modern electroplating plant, starting its production in 1876.[96] The German scientist Gottfried Osann invented powder metallurgy in 1830 while determining the metal’s atomic mass; around then it was discovered that the amount and type of alloying element (e.g., tin) to copper would affect bell tones.[citation needed]

During the rise in demand for copper for the Age of Electricity, from the 1880s until the Great Depression of the 1930s, the United States produced one third to half the world’s newly mined copper.[97] Major districts included the Keweenaw district of northern Michigan, primarily native copper deposits, which was eclipsed by the vast sulphide deposits of Butte, Montana in the late 1880s, which itself was eclipsed by porphyry deposits of the Souhwest United States, especially at Bingham Canyon, Utah and Morenci, Arizona. Introduction of open pit steam shovel mining and innovations in smelting, refining, flotation concentration and other processing steps led to mass production. Early in the twentieth century, Arizona ranked first, followed by Montana, then Utah and Michigan.[98]

Flash smelting was developed by Outokumpu in Finland and first applied at Harjavalta in 1949; the energy-efficient process accounts for 50% of the world’s primary copper production.[99]

The Intergovernmental Council of Copper Exporting Countries, formed in 1967 by Chile, Peru, Zaire and Zambia, operated in the copper market as OPEC does in oil, though it never achieved the same influence, particularly because the second-largest producer, the United States, was never a member; it was dissolved in 1988.[100]

Applications

Copper fittings for soldered plumbing joints

The major applications of copper are electrical wire (60%), roofing and plumbing (20%), and industrial machinery (15%). Copper is used mostly as a pure metal, but when greater hardness is required, it is put into such alloys as brass and bronze (5% of total use).[23] For more than two centuries, copper paint has been used on boat hulls to control the growth of plants and shellfish.[101] A small part of the copper supply is used for nutritional supplements and fungicides in agriculture.[55][102] Machining of copper is possible, although alloys are preferred for good machinability in creating intricate parts.

Wire and cable

Despite competition from other materials, copper remains the preferred electrical conductor in nearly all categories of electrical wiring except overhead electric power transmission where aluminium is often preferred.[103][104] Copper wire is used in power generation, power transmission, power distribution, telecommunications, electronics circuitry, and countless types of electrical equipment.[105] Electrical wiring is the most important market for the copper industry.[106] This includes structural power wiring, power distribution cable, appliance wire, communications cable, automotive wire and cable, and magnet wire. Roughly half of all copper mined is used for electrical wire and cable conductors.[107] Many electrical devices rely on copper wiring because of its multitude of inherent beneficial properties, such as its high electrical conductivity, tensile strength, ductility, creep (deformation) resistance, corrosion resistance, low thermal expansion, high thermal conductivity, ease of soldering, malleability, and ease of installation.

For a short period from the late 1960s to the late 1970s, copper wiring was replaced by aluminium wiring in many housing construction projects in America. The new wiring was implicated in a number of house fires and the industry returned to copper.[108]

Electronics and related devices

Copper electrical busbars distributing power to a large building

Integrated circuits and printed circuit boards increasingly feature copper in place of aluminium because of its superior electrical conductivity; heat sinks and heat exchangers use copper because of its superior heat dissipation properties. Electromagnets, vacuum tubes, cathode ray tubes, and magnetrons in microwave ovens use copper, as do waveguides for microwave radiation.[109]

Electric motors

Copper’s superior conductivity enhances the efficiency of electrical motors.[110] This is important because motors and motor-driven systems account for 43%–46% of all global electricity consumption and 69% of all electricity used by industry.[111] Increasing the mass and cross section of copper in a coil increases the efficiency of the motor. Copper motor rotors, a new technology designed for motor applications where energy savings are prime design objectives,[112][113] are enabling general-purpose induction motors to meet and exceed National Electrical Manufacturers Association (NEMA) premium efficiency standards.[114]

Renewable energy production

Renewable energy sources such as solar, wind, tidal, hydro, biomass, and geothermal have become significant sectors of the energy market.[115][116] The rapid growth of these sources in the 21st century has been prompted by increasing costs of fossil fuels as well as their environmental impact issues that significantly lowered their use.

Copper plays an important role in these renewable energy systems.[117][118][119][120][121] Copper usage averages up to five times more in renewable energy systems than in traditional power generation, such as fossil fuel and nuclear power plants.[122] Since copper is an excellent thermal and electrical conductor among engineering metals (second only to silver),[123] electrical systems that utilize copper generate and transmit energy with high efficiency and with minimum environmental impacts.

When choosing electrical conductors, facility planners and engineers factor capital investment costs of materials against operational savings due to their electrical energy efficiencies over their useful lives, plus maintenance costs. Copper often fares well in these calculations. A factor called «copper usage intensity,” is a measure of the quantity of copper necessary to install one megawatt of new power-generating capacity.

Copper wires for recycling

When planning for a new renewable power facility, engineers and product specifiers seek to avoid supply shortages of selected materials. According to the United States Geological Survey, in-ground copper reserves have increased more than 700% since 1950, from almost 100 million tonnes to 720 million tonnes in 2017, despite the fact that world refined usage has more than tripled in the last 50 years.[124] Copper resources are estimated to exceed 5,000 million tonnes.[125][126]

Bolstering the supply from copper extraction is the fact that more than 30 percent of copper installed during the last decade came from recycled sources.[127] Its recycling rate is higher than any other metal.[128]

This article discusses the role of copper in various renewable energy generation systems.

Architecture

Old copper utensils in a Jerusalem restaurant

Copper has been used since ancient times as a durable, corrosion resistant, and weatherproof architectural material.[129][130][131][132] Roofs, flashings, rain gutters, downspouts, domes, spires, vaults, and doors have been made from copper for hundreds or thousands of years. Copper’s architectural use has been expanded in modern times to include interior and exterior wall cladding, building expansion joints, radio frequency shielding, and antimicrobial and decorative indoor products such as attractive handrails, bathroom fixtures, and counter tops. Some of copper’s other important benefits as an architectural material include low thermal movement, light weight, lightning protection, and recyclability

The metal’s distinctive natural green patina has long been coveted by architects and designers. The final patina is a particularly durable layer that is highly resistant to atmospheric corrosion, thereby protecting the underlying metal against further weathering.[133][134][135] It can be a mixture of carbonate and sulfate compounds in various amounts, depending upon environmental conditions such as sulfur-containing acid rain.[136][137][138][139] Architectural copper and its alloys can also be ‘finished’ to take on a particular look, feel, or color. Finishes include mechanical surface treatments, chemical coloring, and coatings.[140]

Copper has excellent brazing and soldering properties and can be welded; the best results are obtained with gas metal arc welding.[141]

Antibiofouling

Copper is biostatic, meaning bacteria and many other forms of life will not grow on it. For this reason it has long been used to line parts of ships to protect against barnacles and mussels. It was originally used pure, but has since been superseded by Muntz metal and copper-based paint. Similarly, as discussed in copper alloys in aquaculture, copper alloys have become important netting materials in the aquaculture industry because they are antimicrobial and prevent biofouling, even in extreme conditions[142] and have strong structural and corrosion-resistant[143] properties in marine environments.

Antimicrobial

Copper-alloy touch surfaces have natural properties that destroy a wide range of microorganisms (e.g., E. coli O157:H7, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus, Clostridium difficile, influenza A virus, adenovirus, SARS-Cov-2, and fungi).[144][145] Indians have been using copper vessels since ancient times for storing water, even before modern science realized its antimicrobial properties.[146] Some copper alloys were proven to kill more than 99.9% of disease-causing bacteria within just two hours when cleaned regularly.[147] The United States Environmental Protection Agency (EPA) has approved the registrations of these copper alloys as «antimicrobial materials with public health benefits»;[147] that approval allows manufacturers to make legal claims to the public health benefits of products made of registered alloys. In addition, the EPA has approved a long list of antimicrobial copper products made from these alloys, such as bedrails, handrails, over-bed tables, sinks, faucets, door knobs, toilet hardware, computer keyboards, health club equipment, and shopping cart handles (for a comprehensive list, see: Antimicrobial copper-alloy touch surfaces#Approved products). Copper doorknobs are used by hospitals to reduce the transfer of disease, and Legionnaires’ disease is suppressed by copper tubing in plumbing systems.[148] Antimicrobial copper alloy products are now being installed in healthcare facilities in the U.K., Ireland, Japan, Korea, France, Denmark, and Brazil, as well as being called for in the US,[149] and in the subway transit system in Santiago, Chile, where copper-zinc alloy handrails were installed in some 30 stations between 2011 and 2014.[150][151][152]
Textile fibers can be blended with copper to create antimicrobial protective fabrics.[153][unreliable source?]

Speculative investing

Copper may be used as a speculative investment due to the predicted increase in use from worldwide infrastructure growth, and the important role it has in producing wind turbines, solar panels, and other renewable energy sources.[154][155] Another reason predicted demand increases is the fact that electric cars contain an average of 3.6 times as much copper as conventional cars, although the effect of electric cars on copper demand is debated.[156][157] Some people invest in copper through copper mining stocks, ETFs, and futures. Others store physical copper in the form of copper bars or rounds although these tend to carry a higher premium in comparison to precious metals.[158] Those who want to avoid the premiums of copper bullion alternatively store old copper wire, copper tubing or American pennies made before 1982.[159]

Folk medicine

Copper is commonly used in jewelry, and according to some folklore, copper bracelets relieve arthritis symptoms.[160] In one trial for osteoarthritis and one trial for rheumatoid arthritis, no differences were found between copper bracelet and control (non-copper) bracelet.[161][162] No evidence shows that copper can be absorbed through the skin. If it were, it might lead to copper poisoning.[163]

Compression clothing

Recently, some compression clothing with inter-woven copper has been marketed with health claims similar to the folk medicine claims. Because compression clothing is a valid treatment for some ailments, the clothing may have that benefit, but the added copper may have no benefit beyond a placebo effect.[164]

Degradation

Chromobacterium violaceum and Pseudomonas fluorescens can both mobilize solid copper as a cyanide compound.[165] The ericoid mycorrhizal fungi associated with Calluna, Erica and Vaccinium can grow in metalliferous soils containing copper.[165] The ectomycorrhizal fungus Suillus luteus protects young pine trees from copper toxicity. A sample of the fungus Aspergillus niger was found growing from gold mining solution and was found to contain cyano complexes of such metals as gold, silver, copper, iron, and zinc. The fungus also plays a role in the solubilization of heavy metal sulfides.[166]

Biological role

Rich sources of copper include oysters, beef and lamb liver, Brazil nuts, blackstrap molasses, cocoa, and black pepper. Good sources include lobster, nuts and sunflower seeds, green olives, avocados, and wheat bran.

Biochemistry

Copper proteins have diverse roles in biological electron transport and oxygen transportation, processes that exploit the easy interconversion of Cu(I) and Cu(II).[167] Copper is essential in the aerobic respiration of all eukaryotes. In mitochondria, it is found in cytochrome c oxidase, which is the last protein in oxidative phosphorylation. Cytochrome c oxidase is the protein that binds the O2 between a copper and an iron; the protein transfers 8 electrons to the O2 molecule to reduce it to two molecules of water. Copper is also found in many superoxide dismutases, proteins that catalyze the decomposition of superoxides by converting it (by disproportionation) to oxygen and hydrogen peroxide:

  • Cu2+-SOD + O2 → Cu+-SOD + O2 (reduction of copper; oxidation of superoxide)
  • Cu+-SOD + O2 + 2H+ → Cu2+-SOD + H2O2 (oxidation of copper; reduction of superoxide)

The protein hemocyanin is the oxygen carrier in most mollusks and some arthropods such as the horseshoe crab (Limulus polyphemus).[168] Because hemocyanin is blue, these organisms have blue blood rather than the red blood of iron-based hemoglobin. Structurally related to hemocyanin are the laccases and tyrosinases. Instead of reversibly binding oxygen, these proteins hydroxylate substrates, illustrated by their role in the formation of lacquers.[169] The biological role for copper commenced with the appearance of oxygen in earth’s atmosphere.[170] Several copper proteins, such as the «blue copper proteins», do not interact directly with substrates; hence they are not enzymes. These proteins relay electrons by the process called electron transfer.[169]

Photosynthesis functions by an elaborate electron transport chain within the thylakoid membrane. A central link in this chain is plastocyanin, a blue copper protein.

A unique tetranuclear copper center has been found in nitrous-oxide reductase.[171]

Chemical compounds which were developed for treatment of Wilson’s disease have been investigated for use in cancer therapy.[172]

Nutrition

Copper is an essential trace element in plants and animals, but not all microorganisms. The human body contains copper at a level of about 1.4 to 2.1 mg per kg of body mass.[173]

Absorption

Copper is absorbed in the gut, then transported to the liver bound to albumin.[174] After processing in the liver, copper is distributed to other tissues in a second phase, which involves the protein ceruloplasmin, carrying the majority of copper in blood. Ceruloplasmin also carries the copper that is excreted in milk, and is particularly well-absorbed as a copper source.[175] Copper in the body normally undergoes enterohepatic circulation (about 5 mg a day, vs. about 1 mg per day absorbed in the diet and excreted from the body), and the body is able to excrete some excess copper, if needed, via bile, which carries some copper out of the liver that is not then reabsorbed by the intestine.[176][177]

Dietary recommendations

The U.S. Institute of Medicine (IOM) updated the estimated average requirements (EARs) and recommended dietary allowances (RDAs) for copper in 2001. If there is not sufficient information to establish EARs and RDAs, an estimate designated Adequate Intake (AI) is used instead. The AIs for copper are: 200 μg of copper for 0–6-month-old males and females, and 220 μg of copper for 7–12-month-old males and females. For both sexes, the RDAs for copper are: 340 μg of copper for 1–3 years old, 440 μg of copper for 4–8 years old, 700 μg of copper for 9–13 years old, 890 μg of copper for 14–18 years old and 900 μg of copper for ages 19 years and older. For pregnancy, 1,000 μg. For lactation, 1,300 μg.[178] As for safety, the IOM also sets tolerable upper intake levels (ULs) for vitamins and minerals when evidence is sufficient. In the case of copper the UL is set at 10 mg/day. Collectively the EARs, RDAs, AIs and ULs are referred to as Dietary Reference Intakes.[179]

The European Food Safety Authority (EFSA) refers to the collective set of information as Dietary Reference Values, with Population Reference Intake (PRI) instead of RDA, and Average Requirement instead of EAR. AI and UL defined the same as in United States. For women and men ages 18 and older the AIs are set at 1.3 and 1.6 mg/day, respectively. AIs for pregnancy and lactation is 1.5 mg/day. For children ages 1–17 years the AIs increase with age from 0.7 to 1.3 mg/day. These AIs are higher than the U.S. RDAs.[180] The European Food Safety Authority reviewed the same safety question and set its UL at 5 mg/day, which is half the U.S. value.[181]

For U.S. food and dietary supplement labeling purposes the amount in a serving is expressed as a percent of Daily Value (%DV). For copper labeling purposes 100% of the Daily Value was 2.0 mg, but as of May 27, 2016 it was revised to 0.9 mg to bring it into agreement with the RDA.[182][183] A table of the old and new adult daily values is provided at Reference Daily Intake.

Deficiency

Because of its role in facilitating iron uptake, copper deficiency can produce anemia-like symptoms, neutropenia, bone abnormalities, hypopigmentation, impaired growth, increased incidence of infections, osteoporosis, hyperthyroidism, and abnormalities in glucose and cholesterol metabolism. Conversely, Wilson’s disease causes an accumulation of copper in body tissues.

Severe deficiency can be found by testing for low plasma or serum copper levels, low ceruloplasmin, and low red blood cell superoxide dismutase levels; these are not sensitive to marginal copper status. The «cytochrome c oxidase activity of leucocytes and platelets» has been stated as another factor in deficiency, but the results have not been confirmed by replication.[184]

Toxicity

Gram quantities of various copper salts have been taken in suicide attempts and produced acute copper toxicity in humans, possibly due to redox cycling and the generation of reactive oxygen species that damage DNA.[185][186] Corresponding amounts of copper salts (30 mg/kg) are toxic in animals.[187] A minimum dietary value for healthy growth in rabbits has been reported to be at least 3 ppm in the diet.[188] However, higher concentrations of copper (100 ppm, 200 ppm, or 500 ppm) in the diet of rabbits may favorably influence feed conversion efficiency, growth rates, and carcass dressing percentages.[189]

Chronic copper toxicity does not normally occur in humans because of transport systems that regulate absorption and excretion. Autosomal recessive mutations in copper transport proteins can disable these systems, leading to Wilson’s disease with copper accumulation and cirrhosis of the liver in persons who have inherited two defective genes.[173]

Elevated copper levels have also been linked to worsening symptoms of Alzheimer’s disease.[190][191]

Human exposure

In the US, the Occupational Safety and Health Administration (OSHA) has designated a permissible exposure limit (PEL) for copper dust and fumes in the workplace as a time-weighted average (TWA) of 1 mg/m3.[192] The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) has set a recommended exposure limit (REL) of 1 mg/m3, time-weighted average. The IDLH (immediately dangerous to life and health) value is 100 mg/m3.[193]

Copper is a constituent of tobacco smoke.[194][195] The tobacco plant readily absorbs and accumulates heavy metals, such as copper from the surrounding soil into its leaves. These are readily absorbed into the user’s body following smoke inhalation.[196] The health implications are not clear.[197]

See also

  • Copper in renewable energy
  • Copper nanoparticle
  • Erosion corrosion of copper water tubes
    • Cold water pitting of copper tube
  • List of countries by copper production
  • Metal theft
    • Operation Tremor
  • Anaconda Copper
  • Antofagasta PLC
  • Codelco
  • El Boleo mine
  • Grasberg mine

References

  1. ^ «Standard Atomic Weights: Copper». CIAAW. 1969.
  2. ^ Moret, Marc-Etienne; Zhang, Limei; Peters, Jonas C. (2013). «A Polar Copper–Boron One-Electron σ-Bond». J. Am. Chem. Soc. 135 (10): 3792–3795. doi:10.1021/ja4006578. PMID 23418750.
  3. ^ Lide, D. R., ed. (2005). «Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds». CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. Archived from the original (PDF) on 3 March 2011.
  4. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  5. ^ Robert McHenry, ed. (1992). «Bronze». The New Encyclopædia Britannica. Vol. 3 (15 ed.). Chicago: Encyclopædia Britannica, Incorporated. p. 612. ISBN 978-0-85229-553-3. OCLC 25228234.
  6. ^ «Copper». Merriam-Webster Dictionary. 2018. Retrieved 22 August 2018.
  7. ^ Johnson, MD PhD, Larry E., ed. (2008). «Copper». Merck Manual Home Health Handbook. Merck Sharp & Dohme Corp., a subsidiary of Merck & Co., Inc. Archived from the original on 7 March 2016. Retrieved 7 April 2013.
  8. ^ «Copper in human health».
  9. ^ a b Trigg, George L.; Immergut, Edmund H. (1992). Encyclopedia of Applied Physics. Vol. 4: Combustion to Diamagnetism. VCH. pp. 267–272. ISBN 978-3-527-28126-8. Retrieved 2 May 2011.
  10. ^ Smith, William F. & Hashemi, Javad (2003). Foundations of Materials Science and Engineering. McGraw-Hill Professional. p. 223. ISBN 978-0-07-292194-6.
  11. ^ a b c Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  12. ^ Resistance Welding Manufacturing Alliance (2003). Resistance Welding Manual (4th ed.). Resistance Welding Manufacturing Alliance. pp. 18–12. ISBN 978-0-9624382-0-2.
  13. ^ Chambers, William; Chambers, Robert (1884). Chambers’s Information for the People. Vol. L (5th ed.). W. & R. Chambers. p. 312. ISBN 978-0-665-46912-1.
  14. ^ Ramachandran, Harishankar (14 March 2007). «Why is Copper Red?» (PDF). IIT Madras. Retrieved 27 December 2022.
  15. ^ «Galvanic Corrosion». Corrosion Doctors. Retrieved 29 April 2011.
  16. ^ a b Grieken, Rene van; Janssens, Koen (2005). Cultural Heritage Conservation and Environmental Impact Assessment by Non-Destructive Testing and Micro-Analysis. CRC Press. p. 197. ISBN 978-0-203-97078-2.
  17. ^ «Copper.org: Education: Statue of Liberty: Reclothing the First Lady of Metals – Repair Concerns». Copper.org. Retrieved 11 April 2011.
  18. ^ Rickett, B. I.; Payer, J. H. (1995). «Composition of Copper Tarnish Products Formed in Moist Air with Trace Levels of Pollutant Gas: Hydrogen Sulfide and Sulfur Dioxide/Hydrogen Sulfide». Journal of the Electrochemical Society. 142 (11): 3723–3728. Bibcode:1995JElS..142.3723R. doi:10.1149/1.2048404.
  19. ^ a b Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties», Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729….3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  20. ^ «Interactive Chart of Nuclides». National Nuclear Data Center. Archived from the original on 25 August 2013. Retrieved 8 April 2011.
  21. ^ Okazawad, Hidehiko; Yonekura, Yoshiharu; Fujibayashi, Yasuhisa; Nishizawa, Sadahiko; Magata, Yasuhiro; Ishizu, Koichi; Tanaka, Fumiko; Tsuchida, Tatsuro; Tamaki, Nagara; Konishi, Junji (1994). «Clinical Application and Quantitative Evaluation of Generator-Produced Copper-62-PTSM as a Brain Perfusion Tracer for PET» (PDF). Journal of Nuclear Medicine. 35 (12): 1910–1915. PMID 7989968.
  22. ^ Romano, Donatella; Matteucci, Fransesca (2007). «Contrasting copper evolution in ω Centauri and the Milky Way». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 378 (1): L59–L63. arXiv:astro-ph/0703760. Bibcode:2007MNRAS.378L..59R. doi:10.1111/j.1745-3933.2007.00320.x. S2CID 14595800.
  23. ^ a b c d Emsley, John (2003). Nature’s building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. pp. 121–125. ISBN 978-0-19-850340-8. Retrieved 2 May 2011.
  24. ^ Rickwood, P. C. (1981). «The largest crystals» (PDF). American Mineralogist. 66: 885.
  25. ^ Emsley, John (2003). Nature’s building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. pp. 124, 231, 449, 503. ISBN 978-0-19-850340-8. Retrieved 2 May 2011.
  26. ^ Rieuwerts, John (2015). The Elements of Environmental Pollution. London and New York: Earthscan Routledge. p. 207. ISBN 978-0-415-85919-6. OCLC 886492996.
  27. ^ Randazzo, Ryan (19 June 2011). «A new method to harvest copper». Azcentral.com. Retrieved 25 April 2014.
  28. ^ Gordon, R.B.; Bertram, M.; Graedel, T.E. (2006). «Metal stocks and sustainability». Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (5): 1209–1214. Bibcode:2006PNAS..103.1209G. doi:10.1073/pnas.0509498103. PMC 1360560. PMID 16432205.
  29. ^ Beaudoin, Yannick C.; Baker, Elaine (December 2013). Deep Sea Minerals: Manganese Nodules, a physical, biological, environmental and technical review. Secretariat of the Pacific Community. pp. 7–18. ISBN 978-82-7701-119-6. Retrieved 8 February 2021.
  30. ^ a b Leonard, Andrew (3 March 2006). «Peak copper?». Salon. Retrieved 8 March 2022.
  31. ^ Brown, Lester (2006). Plan B 2.0: Rescuing a Planet Under Stress and a Civilization in Trouble. New York: W.W. Norton. p. 109. ISBN 978-0-393-32831-8.
  32. ^ Schmitz, Christopher (1986). «The Rise of Big Business in the World, Copper Industry 1870–1930». Economic History Review. 2. 39 (3): 392–410. doi:10.1111/j.1468-0289.1986.tb00411.x. JSTOR 2596347.
  33. ^ «Copper Trends: Live Metal Spot Prices». Archived from the original on 1 May 2012.
  34. ^ Ackerman, R. (2 April 2009). «A Bottom in Sight For Copper». Forbes. Archived from the original on 8 December 2012.
  35. ^ Employment Appeal Tribunal, AEI Cables Ltd. v GMB and others, 5 April 2013, accessed 5 February 2021
  36. ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
  37. ^ Su, Kun; Ma, Xiaodong; Parianos, John; Zhao, Baojun (2020). «Thermodynamic and Experimental Study on Efficient Extraction of Valuable Metals from Polymetallic Nodules». Minerals. 10 (4): 360. Bibcode:2020Mine…10..360S. doi:10.3390/min10040360.
  38. ^ International Seabed Authority. «Polymetallic Nodules» (PDF). International Seabed Authority. Retrieved 8 February 2021.
  39. ^ Watling, H.R. (2006). «The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides – A review» (PDF). Hydrometallurgy. 84 (1): 81–108. doi:10.1016/j.hydromet.2006.05.001. Archived from the original (PDF) on 18 August 2011.
  40. ^ Samans, Carl (1949). Engineering metals and their alloys. New York: Macmillan. OCLC 716492542.
  41. ^ Bahadir, Ali Mufit; Duca, Gheorghe (2009). The Role of Ecological Chemistry in Pollution Research and Sustainable Development. Springer. ISBN 978-90-481-2903-4.
  42. ^ Green, Dan (2016). The Periodic Table in Minutes. Quercus. ISBN 978-1-68144-329-4.
  43. ^ «International Copper Association». Archived from the original on 5 March 2012. Retrieved 22 July 2009.
  44. ^ «Overview of Recycled Copper» Copper.org. (25 August 2010). Retrieved on 8 November 2011.
  45. ^ «Dime». US Mint. Retrieved 9 July 2019.[permanent dead link]
  46. ^ «Pride and skill – the 10-cent coin». Royal Canadian Mint. Retrieved 9 July 2019.
  47. ^ «Gold Jewellery Alloys». World Gold Council. Archived from the original on 14 April 2009. Retrieved 6 June 2009.
  48. ^ Balver Zinn Solder Sn97Cu3 Archived 7 July 2011 at the Wayback Machine. (PDF) . balverzinn.com. Retrieved on 8 November 2011.
  49. ^ Deane, D. V. «Modern Coinage Systems» (PDF). British Numismatic Society. Retrieved 1 July 2019.
  50. ^ «What is 90% Silver?». American Precious Metals Exchange (APMEX). Archived from the original on 28 July 2020. Retrieved 1 July 2019.
  51. ^ Corrosion Tests and Standards. ASTM International. 2005. p. 368.
  52. ^ Oguchi, Hachiro (1983). «Japanese Shakudō: its history, properties and production from gold-containing alloys». Gold Bulletin. 16 (4): 125–132. doi:10.1007/BF03214636.
  53. ^ a b c Holleman, A.F.; Wiberg, N. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
  54. ^ Trammell, Rachel; Rajabimoghadam, Khashayar; Garcia-Bosch, Isaac (30 January 2019). «Copper-Promoted Functionalization of Organic Molecules: from Biologically Relevant Cu/O2 Model Systems to Organometallic Transformations». Chemical Reviews. 119 (4): 2954–3031. doi:10.1021/acs.chemrev.8b00368. PMC 6571019. PMID 30698952.
  55. ^ a b Wiley-Vch (2 April 2007). «Nonsystematic (Contact) Fungicides». Ullmann’s Agrochemicals. p. 623. ISBN 978-3-527-31604-5.
  56. ^ Ralph L. Shriner, Christine K.F. Hermann, Terence C. Morrill, David Y. Curtin, Reynold C. Fuson «The Systematic Identification of Organic Compounds» 8th edition, J. Wiley, Hoboken. ISBN 0-471-21503-1
  57. ^ Saalwächter, Kay; Burchard, Walther; Klüfers, Peter; Kettenbach, G.; Mayer, Peter; Klemm, Dieter; Dugarmaa, Saran (2000). «Cellulose Solutions in Water Containing Metal Complexes». Macromolecules. 33 (11): 4094–4107. Bibcode:2000MaMol..33.4094S. CiteSeerX 10.1.1.951.5219. doi:10.1021/ma991893m.
  58. ^ Deodhar, S., Huckaby, J., Delahoussaye, M. and DeCoster, M.A., 2014, August. High-aspect ratio bio-metallic nanocomposites for cellular interactions. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 64, No. 1, p. 012014). https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/64/1/012014/meta.
  59. ^ Kelly, K.C., Wasserman, J.R., Deodhar, S., Huckaby, J. and DeCoster, M.A., 2015. Generation of scalable, metallic high-aspect ratio nanocomposites in a biological liquid medium. JoVE (Journal of Visualized Experiments), (101), p.e52901. https://www.jove.com/t/52901/generation-scalable-metallic-high-aspect-ratio-nanocomposites.
  60. ^ Karan, A., Darder, M., Kansakar, U., Norcross, Z. and DeCoster, M.A., 2018. Integration of a Copper-Containing Biohybrid (CuHARS) with Cellulose for Subsequent Degradation and Biomedical Control. International journal of environmental research and public health, 15(5), p.844. https://www.mdpi.com/1660-4601/15/5/844
  61. ^ «Modern Organocopper Chemistry» Norbert Krause, Ed., Wiley-VCH, Weinheim, 2002. ISBN 978-3-527-29773-3.
  62. ^ Berná, José; Goldup, Stephen; Lee, Ai-Lan; Leigh, David; Symes, Mark; Teobaldi, Gilberto; Zerbetto, Fransesco (26 May 2008). «Cadiot–Chodkiewicz Active Template Synthesis of Rotaxanes and Switchable Molecular Shuttles with Weak Intercomponent Interactions». Angewandte Chemie. 120 (23): 4464–4468. Bibcode:2008AngCh.120.4464B. doi:10.1002/ange.200800891.
  63. ^ Rafael Chinchilla & Carmen Nájera (2007). «The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in Synthetic Organic Chemistry». Chemical Reviews. 107 (3): 874–922. doi:10.1021/cr050992x. PMID 17305399.
  64. ^ «An Addition of an Ethylcopper Complex to 1-Octyne: (E)-5-Ethyl-1,4-Undecadiene» (PDF). Organic Syntheses. 64: 1. 1986. doi:10.15227/orgsyn.064.0001. Archived from the original (PDF) on 19 June 2012.
  65. ^ Kharasch, M.S.; Tawney, P.O. (1941). «Factors Determining the Course and Mechanisms of Grignard Reactions. II. The Effect of Metallic Compounds on the Reaction between Isophorone and Methylmagnesium Bromide». Journal of the American Chemical Society. 63 (9): 2308–2316. doi:10.1021/ja01854a005.
  66. ^ Imai, Sadako; Fujisawa, Kiyoshi; Kobayashi, Takako; Shirasawa, Nobuhiko; Fujii, Hiroshi; Yoshimura, Tetsuhiko; Kitajima, Nobumasa; Moro-oka, Yoshihiko (1998). «63Cu NMR Study of Copper(I) Carbonyl Complexes with Various Hydrotris(pyrazolyl)borates: Correlation between 63Cu Chemical Shifts and CO Stretching Vibrations». Inorganic Chemistry. 37 (12): 3066–3070. doi:10.1021/ic970138r.
  67. ^ G. Brauer, ed. (1963). «Potassium Cuprate (III)». Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. Vol. 1 (2nd ed.). NY: Academic Press. p. 1015.
  68. ^ Schwesinger, Reinhard; Link, Reinhard; Wenzl, Peter; Kossek, Sebastian (2006). «Anhydrous phosphazenium fluorides as sources for extremely reactive fluoride ions in solution». Chemistry: A European Journal. 12 (2): 438–45. doi:10.1002/chem.200500838. PMID 16196062.
  69. ^ Lewis, E.A.; Tolman, W.B. (2004). «Reactivity of Dioxygen-Copper Systems». Chemical Reviews. 104 (2): 1047–1076. doi:10.1021/cr020633r. PMID 14871149.
  70. ^ McDonald, M.R.; Fredericks, F.C.; Margerum, D.W. (1997). «Characterization of Copper(III)–Tetrapeptide Complexes with Histidine as the Third Residue». Inorganic Chemistry. 36 (14): 3119–3124. doi:10.1021/ic9608713. PMID 11669966.
  71. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 1187. ISBN 978-0-08-037941-8.
  72. ^ A Timeline of Copper Technologies, Copper Development Association, https://www.copper.org/education/history/timeline/
  73. ^ a b «CSA – Discovery Guides, A Brief History of Copper». Csa.com. Archived from the original on 3 February 2015. Retrieved 12 September 2008.
  74. ^ Rayner W. Hesse (2007). Jewelrymaking through History: an Encyclopedia. Greenwood Publishing Group. p. 56. ISBN 978-0-313-33507-5.No primary source is given in that book.
  75. ^ «Copper». Elements.vanderkrogt.net. Retrieved 12 September 2008.
  76. ^ Renfrew, Colin (1990). Before civilization: the radiocarbon revolution and prehistoric Europe. Penguin. ISBN 978-0-14-013642-5. Retrieved 21 December 2011.
  77. ^ Cowen, R. «Essays on Geology, History, and People: Chapter 3: Fire and Metals». Retrieved 7 July 2009.
  78. ^ Timberlake, S. & Prag A.J.N.W. (2005). The Archaeology of Alderley Edge: Survey, excavation and experiment in an ancient mining landscape. Oxford: John and Erica Hedges Ltd. p. 396. doi:10.30861/9781841717159. ISBN 9781841717159.
  79. ^ a b «CSA – Discovery Guides, A Brief History of Copper». CSA Discovery Guides. Archived from the original on 3 February 2015. Retrieved 29 April 2011.
  80. ^ Pompeani, David P; Steinman, Byron A; Abbott, Mark B; Pompeani, Katherine M; Reardon, William; DePasqual, Seth; Mueller, Robin H (April 2021). «On the Timing of the Old Copper Complex in North America: A Comparison of Radiocarbon Dates from Different Archaeological Contexts». Radiocarbon. 63 (2): 513–531. doi:10.1017/RDC.2021.7. ISSN 0033-8222. S2CID 233029733.
  81. ^ Pleger, Thomas C. «A Brief Introduction to the Old Copper Complex of the Western Great Lakes: 4000–1000 BC», Proceedings of the Twenty-Seventh Annual Meeting of the Forest History Association of Wisconsin, Oconto, Wisconsin, 5 October 2002, pp. 10–18.
  82. ^ Emerson, Thomas E. and McElrath, Dale L. Archaic Societies: Diversity and Complexity Across the Midcontinent, SUNY Press, 2009 ISBN 1-4384-2701-8.
  83. ^ Dainian, Fan. Chinese Studies in the History and Philosophy of Science and Technology. p. 228.
  84. ^ Wallach, Joel. Epigenetics: The Death of the Genetic Theory of Disease Transmission.
  85. ^ Radivojević, Miljana; Rehren, Thilo (December 2013). «Tainted ores and the rise of tin bronzes in Eurasia, c. 6500 years ago». Antiquity Publications Ltd.
  86. ^ a b McNeil, Ian (2002). Encyclopaedia of the History of Technology. London; New York: Routledge. pp. 13, 48–66. ISBN 978-0-203-19211-5.
  87. ^ Rickard, T.A. (1932). «The Nomenclature of Copper and its Alloys». Journal of the Royal Anthropological Institute. 62: 281–290. doi:10.2307/2843960. JSTOR 2843960.
  88. ^ Timberlake, Simon (11 June 2017). «New ideas on the exploitation of copper, tin, gold, and lead ores in Bronze Age Britain: The mining, smelting, and movement of metal». Materials and Manufacturing Processes. 32 (7–8): 709–727. doi:10.1080/10426914.2016.1221113. S2CID 138178474.
  89. ^ Martin, Susan R. (1995). «The State of Our Knowledge About Ancient Copper Mining in Michigan». The Michigan Archaeologist. 41 (2–3): 119. Archived from the original on 7 February 2016.
  90. ^ Hong, S.; Candelone, J.-P.; Patterson, C.C.; Boutron, C.F. (1996). «History of Ancient Copper Smelting Pollution During Roman and Medieval Times Recorded in Greenland Ice». Science. 272 (5259): 246–249 (247f.). Bibcode:1996Sci…272..246H. doi:10.1126/science.272.5259.246. S2CID 176767223.
  91. ^ de Callataÿ, François (2005). «The Graeco-Roman Economy in the Super Long-Run: Lead, Copper, and Shipwrecks». Journal of Roman Archaeology. 18: 361–372 (366–369). doi:10.1017/S104775940000742X. S2CID 232346123.
  92. ^ Savenije, Tom J.; Warman, John M.; Barentsen, Helma M.; van Dijk, Marinus; Zuilhof, Han; Sudhölter, Ernst J.R. (2000). «Corinthian Bronze and the Gold of the Alchemists» (PDF). Macromolecules. 33 (2): 60–66. Bibcode:2000MaMol..33…60S. doi:10.1021/ma9904870. Archived from the original (PDF) on 29 September 2007.
  93. ^ Lynch, Martin (2004). Mining in World History. p. 60. ISBN 978-1-86189-173-0.
  94. ^ «Gold: prices, facts, figures and research: A brief history of money». Retrieved 22 April 2011.
  95. ^ «Copper and Brass in Ships». Retrieved 6 September 2016.
  96. ^ Stelter, M.; Bombach, H. (2004). «Process Optimization in Copper Electrorefining». Advanced Engineering Materials. 6 (7): 558–562. doi:10.1002/adem.200400403. S2CID 138550311.
  97. ^ Gardner, E. D.; et al. (1938). Copper Mining in North America. Washington, D. C.: U. S. Bureau of Mines. Retrieved 19 March 2019.
  98. ^ Hyde, Charles (1998). Copper for America, the United States Copper Industry from Colonial Times to the 1990s. Tucson, Arizona: University of Arizona Press. p. passim. ISBN 0-8165-1817-3.
  99. ^ «Outokumpu Flash Smelting» (PDF). Outokumpu. p. 2. Archived from the original (PDF) on 24 July 2011.
  100. ^ Karen A. Mingst (1976). «Cooperation or illusion: an examination of the intergovernmental council of copper exporting countries». International Organization. 30 (2): 263–287. doi:10.1017/S0020818300018270. S2CID 154183817.
  101. ^ Ryck Lydecker. «Is Copper Bottom Paint Sinking?». BoatUS Magazine. Retrieved 3 June 2016.
  102. ^ «Copper». American Elements. 2008. Archived from the original on 8 June 2008. Retrieved 12 July 2008.
  103. ^ Pops, Horace, 2008, «Processing of wire from antiquity to the future», Wire Journal International, June, pp. 58–66
  104. ^ The Metallurgy of Copper Wire, http://www.litz-wire.com/pdf%20files/Metallurgy_Copper_Wire.pdf Archived 1 September 2013 at the Wayback Machine
  105. ^ Joseph, Günter, 1999, Copper: Its Trade, Manufacture, Use, and Environmental Status, edited by Kundig, Konrad J.A., ASM International, pp. 141–192 and pp. 331–375.
  106. ^ «Copper, Chemical Element – Overview, Discovery and naming, Physical properties, Chemical properties, Occurrence in nature, Isotopes». Chemistryexplained.com. Retrieved 16 October 2012.
  107. ^ Joseph, Günter, 1999, Copper: Its Trade, Manufacture, Use, and Environmental Status, edited by Kundig, Konrad J.A., ASM International, p.348
  108. ^ «Aluminum Wiring Hazards and Pre-Purchase Inspections». www.heimer.com. Archived from the original on 28 May 2016. Retrieved 3 June 2016.
  109. ^ «Accelerator: Waveguides (SLAC VVC)». SLAC Virtual Visitor Center. Retrieved 29 April 2011.
  110. ^ IE3 energy-saving motors, Engineer Live, http://www.engineerlive.com/Design-Engineer/Motors_and_Drives/IE3_energy-saving_motors/22687/
  111. ^ Energy‐efficiency policy opportunities for electric motor‐driven systems, International Energy Agency, 2011 Working Paper in the Energy Efficiency Series, by Paul Waide and Conrad U. Brunner, OECD/IEA 2011
  112. ^ Fuchsloch, J. and E.F. Brush, (2007), «Systematic Design Approach for a New Series of Ultra‐NEMA Premium Copper Rotor Motors», in EEMODS 2007 Conference Proceedings, 10–15 June, Beijing.
  113. ^ Copper motor rotor project; Copper Development Association; «Copper.org: Copper Motor Rotor Project». Archived from the original on 13 March 2012. Retrieved 7 November 2012.
  114. ^ NEMA Premium Motors, The Association of Electrical Equipment and Medical Imaging Manufacturers; «NEMA — NEMA Premium Motors». Archived from the original on 2 April 2010. Retrieved 12 October 2009.
  115. ^ International Energy Agency, IEA sees renewable energy growth accelerating over next 5 years, http://www.iea.org/newsroomandevents/pressreleases/2012/july/name,28200,en.html
  116. ^ Global trends in renewable energy investment 2012, by REN21 (Renewable Energy Policy Network for the 21st Century); http://www.ren21.net/gsr
  117. ^ Will the Transition to Renewable Energy Be Paved in Copper?, Renewable Energy World; Jan 15, 2016; https://www.renewableenergyworld.com/articles/2016/01/will-the-transition-to-renewable-energy-be-paved-in-copper.html Archived 2018-06-22 at the Wayback Machine
  118. ^ García-Olivares, Antonio, Joaquim Ballabrera-Poy, Emili García-Ladona, and Antonio Turiel. A global renewable mix with proven technologies and common materials, Energy Policy, 41 (2012): 561-57, http://imedea.uib-csic.es/master/cambioglobal/Modulo_I_cod101601/Ballabrera_Diciembre_2011/Articulos/Garcia-Olivares.2011.pdf
  119. ^ A kilo more of copper increases environmental performance by 100 to 1,000 times; Renewable Energy Magazine; April 14, 2011; http://www.renewableenergymagazine.com/article/a-kilo-more-of-copper-increases-environmental
  120. ^ Copper at the core of renewable energies; European Copper Institute; European Copper Institute; 18 pages; http://www.eurocopper.org/files/presskit/press_kit_copper_in_renewables_final_29_10_2008.pdf Archived 2012-05-23 at the Wayback Machine
  121. ^ Copper in energy systems; Copper Development Association Inc.; http://www.copper.org/environment/green/energy.html
  122. ^ The Rise Of Solar: A Unique Opportunity For Copper; Solar Industry Magazine; April 2017; Zolaika Strong; https://issues.solarindustrymag.com/article/rise-solar-unique-opportunity-copper
  123. ^ Pops, Horace, 1995. Physical Metallurgy of Electrical Conductors, in Nonferrous Wire Handbook, Volume 3: Principles and Practice, The Wire Association International
  124. ^ The World Copper Factbook, 2017; http://www.icsg.org/index.php/component/jdownloads/finish/170/2462
  125. ^ Copper Mineral Commodity Summary (USGS, 2017) https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/copper/ mcs-2017-coppe.pdf
  126. ^ Global Mineral Resource Assessment (USGS, 2014) http://pubs.usgs.gov/fs/2014/3004/pdf/fs2014-3004.pdf
  127. ^ Long-Term Availability of Copper; International Copper Association; http://copperalliance.org/wordpress/wp-content/uploads/2018/02/ICA-long-term-availability-201802-A4-HR.pdf Archived 2018-06-29 at the Wayback Machine
  128. ^ Will the Transition to Renewable Energy Be Paved in Copper?, Renewable Energy World; Jan 15, 2016; by Zolaikha Strong; https://www.renewableenergyworld.com/articles/2016/01/will-the-transition-to-renewable-energy-be-paved-in-copper.html Archived 2018-06-22 at the Wayback Machine
  129. ^ Seale, Wayne (2007). The role of copper, brass, and bronze in architecture and design; Metal Architecture, May 2007
  130. ^ Copper roofing in detail; Copper in Architecture; Copper Development Association, U.K., www.cda.org.uk/arch
  131. ^ Architecture, European Copper Institute; http://eurocopper.org/copper/copper-architecture.html Archived 9 October 2012 at the Wayback Machine
  132. ^ Kronborg completed; Agency for Palaces and Cultural Properties, København, «Kronborg completed — Agency for Palaces and Cultural Properties». Archived from the original on 24 October 2012. Retrieved 12 September 2012.
  133. ^ Berg, Jan. «Why did we paint the library’s roof?». Archived from the original on 25 June 2007. Retrieved 20 September 2007.
  134. ^ Architectural considerations; Copper in Architecture Design Handbook, http://www.copper.org/applications/architecture/arch_dhb/fundamentals/arch_considerations.htm[permanent dead link]
  135. ^ Peters, Larry E. (2004). Preventing corrosion on copper roofing systems; Professional Roofing, October 2004, http://www.professionalroofing.net
  136. ^ Oxidation Reaction: Why is the Statue of Liberty Blue-Green? Engage Students in Engineering; www.EngageEngineering.org; Chun Wu, PhD, Mount Marty College; Funded by the National Science Foundation (NSF) under Grant No. 083306. «Archived copy» (PDF). Archived from the original (PDF) on 25 October 2013. Retrieved 25 October 2013.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  137. ^ Fitzgerald, K.P.; Nairn, J.; Atrens, A. (1998). «The chemistry of copper patination». Corrosion Science. 40 (12): 2029–50. doi:10.1016/S0010-938X(98)00093-6.
  138. ^ Application Areas: Architecture – Finishes – patina; http://www.copper.org/applications/architecture/finishes.html
  139. ^ Glossary of copper terms, Copper Development Association (UK): «Glossary of copper terms». Archived from the original on 20 August 2012. Retrieved 14 September 2012.
  140. ^ Finishes – natural weathering; Copper in Architecture Design Handbook, Copper Development Association Inc., «Copper.org: Architecture Design Handbook: Finishes». Archived from the original on 16 October 2012. Retrieved 12 September 2012.
  141. ^ Davis, Joseph R. (2001). Copper and Copper Alloys. ASM International. pp. 3–6, 266. ISBN 978-0-87170-726-0.
  142. ^ Edding, Mario E., Flores, Hector, and Miranda, Claudio, (1995), Experimental Usage of Copper-Nickel Alloy Mesh in Mariculture. Part 1: Feasibility of usage in a temperate zone; Part 2: Demonstration of usage in a cold zone; Final report to the International Copper Association Ltd.
  143. ^ Corrosion Behaviour of Copper Alloys used in Marine Aquaculture Archived 24 September 2013 at the Wayback Machine. (PDF) . copper.org. Retrieved on 8 November 2011.
  144. ^ Copper Touch Surfaces Archived 23 July 2012 at the Wayback Machine. Copper Touch Surfaces. Retrieved on 8 November 2011.
  145. ^ «EPA Registers Copper Surfaces for Residual Use Against Coronavirus». United States Environmental Protection Agency. 10 February 2021. Retrieved 11 October 2021.
  146. ^ Montero, David A.; Arellano, Carolina; Pardo, Mirka; Vera, Rosa; Gálvez, Ricardo; Cifuentes, Marcela; Berasain, María A.; Gómez, Marisol; Ramírez, Claudio; Vidal, Roberto M. (5 January 2019). «Antimicrobial properties of a novel copper-based composite coating with potential for use in healthcare facilities». Antimicrobial Resistance and Infection Control. 8 (1): 3. doi:10.1186/s13756-018-0456-4. ISSN 2047-2994. PMC 6321648. PMID 30627427.
  147. ^ a b «EPA registers copper-containing alloy products». United States Environmental Protection Agency. May 2008. Archived from the original on 29 September 2015.
  148. ^ Biurrun, Amaya; Caballero, Luis; Pelaz, Carmen; León, Elena; Gago, Alberto (1999). «Treatment of a Legionella pneumophila‐Colonized Water Distribution System Using Copper‐Silver Ionization and Continuous Chlorination» (PDF). Infection Control and Hospital Epidemiology. 20 (6): 426–428. doi:10.1086/501645. JSTOR 30141645. PMID 10395146. S2CID 32388649. Archived from the original (PDF) on 17 February 2019.
  149. ^ Zaleski, Andrew, As hospitals look to prevent infections, a chorus of researchers make a case for copper surfaces, STAT, 24 September 2020
  150. ^ Chilean subway protected with Antimicrobial Copper – Rail News from Archived 24 July 2012 at the Wayback Machine. rail.co. Retrieved on 8 November 2011.
  151. ^ Codelco to provide antimicrobial copper for new metro lines (Chile)[dead link]. Construpages.com.ve. Retrieved on 8 November 2011.
  152. ^ PR 811 Chilean Subway Installs Antimicrobial Copper Archived 23 November 2011 at the Wayback Machine. (PDF). antimicrobialcopper.com. Retrieved on 8 November 2011.
  153. ^ «Copper and Cupron». Cupron.
  154. ^ «Global copper market under supplied, demand on the rise – report». Mining.com. 6 January 2019. Retrieved 13 January 2019.
  155. ^ «Will the Transition to Renewable Energy Be Paved in Copper?». www.renewableenergyworld.com. 15 January 2015. Archived from the original on 22 June 2018. Retrieved 13 January 2019.
  156. ^ «Copper and cars: Boom goes beyond electric vehicles». MINING.com. 18 June 2018. Retrieved 13 January 2019.
  157. ^ «Impact of electric cars in medium-term copper demand ‘overrated’, experts say». MINING.com. 12 April 2018. Retrieved 13 January 2019.
  158. ^ «Why are Premiums for Copper Bullion So High?». Provident Metals. 20 August 2012. Retrieved 23 January 2019.
  159. ^ Chace, Zoe. «Penny Hoarders Hope for the Day The Penny Dies». NPR.org. NPR. Retrieved 23 January 2019.
  160. ^ Walker, W.R.; Keats, D.M. (1976). «An investigation of the therapeutic value of the ‘copper bracelet’-dermal assimilation of copper in arthritic/rheumatoid conditions». Agents and Actions. 6 (4): 454–459. PMID 961545.
  161. ^ Richmond SJ, Gunadasa S, Bland M, Macpherson H (2013). «Copper bracelets and magnetic wrist straps for rheumatoid arthritis – analgesic and anti-inflammatory effects: a randomised double-blind placebo controlled crossover trial». PLOS ONE. 8 (9): e71529. Bibcode:2013PLoSO…871529R. doi:10.1371/journal.pone.0071529. PMC 3774818. PMID 24066023.
  162. ^ Richmond, Stewart J.; Brown, Sally R.; Campion, Peter D.; Porter, Amanda J.L.; Moffett, Jennifer A. Klaber; Jackson, David A.; Featherstone, Valerie A.; Taylor, Andrew J. (2009). «Therapeutic effects of magnetic and copper bracelets in osteoarthritis: A randomised placebo-controlled crossover trial». Complementary Therapies in Medicine. 17 (5–6): 249–256. doi:10.1016/j.ctim.2009.07.002. ISSN 0965-2299. PMID 19942103.
  163. ^ University of Arkansas for Medical Sciences:
    Find the Truth Behind Medical Myths Archived 6 January 2014 at the Wayback Machine

    While it’s never been proven that copper can be absorbed through the skin by wearing a bracelet, research has shown that excessive copper can result in poisoning, causing vomiting and, in severe cases, liver damage.

  164. ^
    Truth in Advertising
    Tommie Copper
  165. ^ a b Geoffrey Michael Gadd (March 2010). «Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation». Microbiology. 156 (3): 609–643. doi:10.1099/mic.0.037143-0. PMID 20019082.
  166. ^ Harbhajan Singh (2006). Mycoremediation: Fungal Bioremediation. p. 509. ISBN 978-0-470-05058-3.
  167. ^ Vest, Katherine E.; Hashemi, Hayaa F.; Cobine, Paul A. (2013). «Chapter 13 The Copper Metallome in Eukaryotic Cells». In Banci, Lucia (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 12. Springer. pp. 451–78. doi:10.1007/978-94-007-5561-1_13. ISBN 978-94-007-5560-4. PMID 23595680. electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
  168. ^ «Fun facts». Horseshoe crab. University of Delaware. Archived from the original on 22 October 2008. Retrieved 13 July 2008.
  169. ^ a b S.J. Lippard, J.M. Berg «Principles of bioinorganic chemistry» University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. ISBN 0-935702-73-3.
  170. ^ Decker, H. & Terwilliger, N. (2000). «COPs and Robbers: Putative evolution of copper oxygen-binding proteins». Journal of Experimental Biology. 203 (Pt 12): 1777–1782. doi:10.1242/jeb.203.12.1777. PMID 10821735.
  171. ^
    Schneider, Lisa K.; Wüst, Anja; Pomowski, Anja; Zhang, Lin; Einsle, Oliver (2014). «Chapter 8. No Laughing Matter: The Unmaking of the Greenhouse Gas Dinitrogen Monoxide by Nitrous Oxide Reductase«. In Peter M.H. Kroneck; Martha E. Sosa Torres (eds.). The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 14. Springer. pp. 177–210. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_8. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416395.
  172. ^ Denoyer, Delphine; Clatworthy, Sharnel A.S.; Cater, Michael A. (2018). «Chapter 16. Copper Complexes in Cancer Therapy». In Sigel, Astrid; Sigel, Helmut; Freisinger, Eva; Sigel, Roland K.O. (eds.). Metallo-Drugs: Development and Action of Anticancer Agents. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 18. Berlin: de Gruyter GmbH. pp. 469–506. doi:10.1515/9783110470734-022. ISBN 978-3-11-047073-4. PMID 29394035.
  173. ^ a b «Amount of copper in the normal human body, and other nutritional copper facts». Archived from the original on 10 April 2009. Retrieved 3 April 2009.
  174. ^ Adelstein, S. J.; Vallee, B. L. (1961). «Copper metabolism in man». New England Journal of Medicine. 265 (18): 892–897. doi:10.1056/NEJM196111022651806. PMID 13859394.
  175. ^ M.C. Linder; Wooten, L.; Cerveza, P.; Cotton, S.; Shulze, R.; Lomeli, N. (1 May 1998). «Copper transport». The American Journal of Clinical Nutrition. 67 (5): 965S–971S. doi:10.1093/ajcn/67.5.965S. PMID 9587137.
  176. ^ Frieden, E.; Hsieh, H.S. (1976). Ceruloplasmin: The copper transport protein with essential oxidase activity. Advances in Enzymology – and Related Areas of Molecular Biology. Vol. 44. pp. 187–236. doi:10.1002/9780470122891.ch6. ISBN 978-0-470-12289-1. JSTOR 20170553. PMID 775938.
  177. ^ S.S. Percival; Harris, E.D. (1 January 1990). «Copper transport from ceruloplasmin: Characterization of the cellular uptake mechanism». American Journal of Physiology. Cell Physiology. 258 (1): C140–C146. doi:10.1152/ajpcell.1990.258.1.c140. PMID 2301561.
  178. ^ Dietary Reference Intakes: RDA and AI for Vitamins and Elements Archived 13 November 2018 at the Wayback Machine Food and Nutrition Board, Institute of Medicine, National Academies Press, 2011. Retrieved 18 April 2018.
  179. ^ Copper. IN: Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Copper. National Academy Press. 2001, PP. 224–257.
  180. ^ «Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies» (PDF). 2017.
  181. ^ Tolerable Upper Intake Levels For Vitamins And Minerals (PDF), European Food Safety Authority, 2006
  182. ^ «Federal Register May 27, 2016 Food Labeling: Revision of the Nutrition and Supplement Facts Labels. FR p. 33982» (PDF).
  183. ^ «Daily Value Reference of the Dietary Supplement Label Database (DSLD)». Dietary Supplement Label Database (DSLD). Archived from the original on 7 April 2020. Retrieved 16 May 2020.
  184. ^ Bonham, Maxine; O’Connor, Jacqueline M.; Hannigan, Bernadette M.; Strain, J.J. (2002). «The immune system as a physiological indicator of marginal copper status?». British Journal of Nutrition. 87 (5): 393–403. doi:10.1079/BJN2002558. PMID 12010579.
  185. ^ Li, Yunbo; Trush, Michael; Yager, James (1994). «DNA damage caused by reactive oxygen species originating from a copper-dependent oxidation of the 2-hydroxy catechol of estradiol». Carcinogenesis. 15 (7): 1421–1427. doi:10.1093/carcin/15.7.1421. PMID 8033320.
  186. ^ Gordon, Starkebaum; John, M. Harlan (April 1986). «Endothelial cell injury due to copper-catalyzed hydrogen peroxide generation from homocysteine». J. Clin. Invest. 77 (4): 1370–6. doi:10.1172/JCI112442. PMC 424498. PMID 3514679.
  187. ^ «Pesticide Information Profile for Copper Sulfate». Cornell University. Retrieved 10 July 2008.
  188. ^ Hunt, Charles E. & William W. Carlton (1965). «Cardiovascular Lesions Associated with Experimental Copper Deficiency in the Rabbit». Journal of Nutrition. 87 (4): 385–394. doi:10.1093/jn/87.4.385. PMID 5841854.
  189. ^ Ayyat M.S.; Marai I.F.M.; Alazab A.M. (1995). «Copper-Protein Nutrition of New Zealand White Rabbits under Egyptian Conditions». World Rabbit Science. 3 (3): 113–118. doi:10.4995/wrs.1995.249.
  190. ^ Brewer GJ (March 2012). «Copper excess, zinc deficiency, and cognition loss in Alzheimer’s disease». BioFactors (Review). 38 (2): 107–113. doi:10.1002/biof.1005. hdl:2027.42/90519. PMID 22438177. S2CID 16989047.
  191. ^ «Copper: Alzheimer’s Disease». Examine.com. Retrieved 21 June 2015.
  192. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. «#0151». National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  193. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. «#0150». National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  194. ^ OEHHA Copper
  195. ^ Talhout, Reinskje; Schulz, Thomas; Florek, Ewa; Van Benthem, Jan; Wester, Piet; Opperhuizen, Antoon (2011). «Hazardous Compounds in Tobacco Smoke». International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (12): 613–628. doi:10.3390/ijerph8020613. ISSN 1660-4601. PMC 3084482. PMID 21556207.
  196. ^ Pourkhabbaz, A.; Pourkhabbaz, H. (2012). «Investigation of Toxic Metals in the Tobacco of Different Iranian Cigarette Brands and Related Health Issues». Iranian Journal of Basic Medical Sciences. 15 (1): 636–644. PMC 3586865. PMID 23493960.
  197. ^ Bernhard, David; Rossmann, Andrea; Wick, Georg (2005). «Metals in cigarette smoke». IUBMB Life. 57 (12): 805–809. doi:10.1080/15216540500459667. PMID 16393783. S2CID 35694266.

Notes

Pourbaix diagrams for copper

Copper in water pourbiax diagram.png

Copper in sulphide media pourbiax diagram.png

Copper in 10M ammonia pourbiax diagram.png

Copper in chloride media more copper pourbiax.png

in pure water, or acidic or alkali conditions. Copper in neutral water is more noble than hydrogen. in water containing sulfide in 10 M ammonia solution in a chloride solution

Further reading

  • Massaro, Edward J., ed. (2002). Handbook of Copper Pharmacology and Toxicology. Humana Press. ISBN 978-0-89603-943-8.
  • «Copper: Technology & Competitiveness (Summary) Chapter 6: Copper Production Technology» (PDF). Office of Technology Assessment. 2005.
  • Current Medicinal Chemistry, Volume 12, Number 10, May 2005, pp. 1161–1208(48) Metals, Toxicity and Oxidative Stress
  • William D. Callister (2003). Materials Science and Engineering: an Introduction (6th ed.). Wiley, New York. Table 6.1, p. 137. ISBN 978-0-471-73696-7.
  • Material: Copper (Cu), bulk, MEMS and Nanotechnology Clearinghouse.
  • Kim BE; Nevitt T; Thiele DJ (2008). «Mechanisms for copper acquisition, distribution and regulation». Nat. Chem. Biol. 4 (3): 176–85. doi:10.1038/nchembio.72. PMID 18277979.

External links

Wikiquote has quotations related to Copper.

Wikimedia Commons has media related to Copper.

Look up copper in Wiktionary, the free dictionary.

Wikisource has original text related to this article:

  • Copper at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
  • Copper and compounds fact sheet from the National Pollutant Inventory of Australia
  • Copper.org – official website of the Copper Development Association with an extensive site of properties and uses of copper
  • Price history of copper, according to the IMF
Copper, 29Cu

Native copper (~4 cm in size)
Copper
Appearance red-orange metallic luster
Standard atomic weight Ar°(Cu)
  • 63.546±0.003
  • 63.546±0.003 (abridged)[1]
Copper in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson


Cu

Ag
nickel ← copper → zinc
Atomic number (Z) 29
Group group 11
Period period 4
Block   d-block
Electron configuration [Ar] 3d10 4s1
Electrons per shell 2, 8, 18, 1
Physical properties
Phase at STP solid
Melting point 1357.77 K ​(1084.62 °C, ​1984.32 °F)
Boiling point 2835 K ​(2562 °C, ​4643 °F)
Density (near r.t.) 8.96 g/cm3
when liquid (at m.p.) 8.02 g/cm3
Heat of fusion 13.26 kJ/mol
Heat of vaporization 300.4 kJ/mol
Molar heat capacity 24.440 J/(mol·K)
Vapor pressure

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1509 1661 1850 2089 2404 2834
Atomic properties
Oxidation states −2, 0,[2] +1, +2, +3, +4 (a mildly basic oxide)
Electronegativity Pauling scale: 1.90
Ionization energies
  • 1st: 745.5 kJ/mol
  • 2nd: 1957.9 kJ/mol
  • 3rd: 3555 kJ/mol
  • (more)
Atomic radius empirical: 128 pm
Covalent radius 132±4 pm
Van der Waals radius 140 pm

Color lines in a spectral range

Spectral lines of copper

Other properties
Natural occurrence primordial
Crystal structure ​face-centered cubic (fcc)

Face-centered cubic crystal structure for copper

Speed of sound thin rod (annealed)
3810 m/s (at r.t.)
Thermal expansion 16.5 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Thermal conductivity 401 W/(m⋅K)
Electrical resistivity 16.78 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetic ordering diamagnetic[3]
Molar magnetic susceptibility −5.46×10−6 cm3/mol[4]
Young’s modulus 110–128 GPa
Shear modulus 48 GPa
Bulk modulus 140 GPa
Poisson ratio 0.34
Mohs hardness 3.0
Vickers hardness 343–369 MPa
Brinell hardness 235–878 MPa
CAS Number 7440-50-8
History
Naming after Cyprus, principal mining place in Roman era (Cyprium)
Discovery Middle East (9000 BC)
Symbol «Cu»: from Latin cuprum
Isotopes of copper

  • v
  • e

Main isotopes Decay
abun­dance half-life (t1/2) mode pro­duct
63Cu 69.15% stable
64Cu syn 12.70 h β+ 64Ni
β 64Zn
65Cu 30.85% stable
67Cu syn 61.83 h β 67Zn
 Category: Copper

  • view
  • talk
  • edit

| references

Copper is a chemical element with the symbol Cu (from Latin: cuprum) and atomic number 29. It is a soft, malleable, and ductile metal with very high thermal and electrical conductivity. A freshly exposed surface of pure copper has a pinkish-orange color. Copper is used as a conductor of heat and electricity, as a building material, and as a constituent of various metal alloys, such as sterling silver used in jewelry, cupronickel used to make marine hardware and coins, and constantan used in strain gauges and thermocouples for temperature measurement.

Copper is one of the few metals that can occur in nature in a directly usable metallic form (native metals). This led to very early human use in several regions, from circa 8000 BC. Thousands of years later, it was the first metal to be smelted from sulfide ores, circa 5000 BC; the first metal to be cast into a shape in a mold, c. 4000 BC; and the first metal to be purposely alloyed with another metal, tin, to create bronze, c. 3500 BC.[5]

In the Roman era, copper was mined principally on Cyprus, the origin of the name of the metal, from aes cyprium (metal of Cyprus), later corrupted to cuprum (Latin). Coper (Old English) and copper were derived from this, the later spelling first used around 1530.[6]

Commonly encountered compounds are copper(II) salts, which often impart blue or green colors to such minerals as azurite, malachite, and turquoise, and have been used widely and historically as pigments.

Copper used in buildings, usually for roofing, oxidizes to form a green verdigris (or patina). Copper is sometimes used in decorative art, both in its elemental metal form and in compounds as pigments. Copper compounds are used as bacteriostatic agents, fungicides, and wood preservatives.

Copper is essential to all living organisms as a trace dietary mineral because it is a key constituent of the respiratory enzyme complex cytochrome c oxidase. In molluscs and crustaceans, copper is a constituent of the blood pigment hemocyanin, replaced by the iron-complexed hemoglobin in fish and other vertebrates. In humans, copper is found mainly in the liver, muscle, and bone.[7] The adult body contains between 1.4 and 2.1 mg of copper per kilogram of body weight.[8]

Characteristics

Physical

Copper just above its melting point keeps its pink luster color when enough light outshines the orange incandescence color

Copper, silver, and gold are in group 11 of the periodic table; these three metals have one s-orbital electron on top of a filled d-electron shell and are characterized by high ductility, and electrical and thermal conductivity. The filled d-shells in these elements contribute little to interatomic interactions, which are dominated by the s-electrons through metallic bonds. Unlike metals with incomplete d-shells, metallic bonds in copper are lacking a covalent character and are relatively weak. This observation explains the low hardness and high ductility of single crystals of copper.[9] At the macroscopic scale, introduction of extended defects to the crystal lattice, such as grain boundaries, hinders flow of the material under applied stress, thereby increasing its hardness. For this reason, copper is usually supplied in a fine-grained polycrystalline form, which has greater strength than monocrystalline forms.[10]

The softness of copper partly explains its high electrical conductivity (59.6×106 S/m) and high thermal conductivity, second highest (second only to silver) among pure metals at room temperature.[11] This is because the resistivity to electron transport in metals at room temperature originates primarily from scattering of electrons on thermal vibrations of the lattice, which are relatively weak in a soft metal.[9] The maximum permissible current density of copper in open air is approximately 3.1×106 A/m2 of cross-sectional area, above which it begins to heat excessively.[12]

Copper is one of a few metallic elements with a natural color other than gray or silver.[13] Pure copper is orange-red and acquires a reddish tarnish when exposed to air. The is due to the low plasma frequency of the metal, which lies in the red part of the visible spectrum, causing it to absorb the higher-frequency green and blue colors.[14]

As with other metals, if copper is put in contact with another metal, galvanic corrosion will occur.[15]

Chemical

Unoxidized copper wire (left) and oxidized copper wire (right)

The East Tower of the Royal Observatory, Edinburgh, showing the contrast between the refurbished copper installed in 2010 and the green color of the original 1894 copper.

Copper does not react with water, but it does slowly react with atmospheric oxygen to form a layer of brown-black copper oxide which, unlike the rust that forms on iron in moist air, protects the underlying metal from further corrosion (passivation). A green layer of verdigris (copper carbonate) can often be seen on old copper structures, such as the roofing of many older buildings[16] and the Statue of Liberty.[17] Copper tarnishes when exposed to some sulfur compounds, with which it reacts to form various copper sulfides.[18]

Isotopes

There are 29 isotopes of copper. 63
Cu
and 65
Cu
are stable, with 63
Cu
comprising approximately 69% of naturally occurring copper; both have a spin of 32.[19] The other isotopes are radioactive, with the most stable being 67
Cu
with a half-life of 61.83 hours.[19] Seven metastable isotopes have been characterized; 68m
Cu
is the longest-lived with a half-life of 3.8 minutes. Isotopes with a mass number above 64 decay by β, whereas those with a mass number below 64 decay by β+. 64
Cu
, which has a half-life of 12.7 hours, decays both ways.[20]

62
Cu
and 64
Cu
have significant applications. 62
Cu
is used in 62
Cu
Cu-PTSM as a radioactive tracer for positron emission tomography.[21]

Occurrence

Native copper from the Keweenaw Peninsula, Michigan, about 2.5 inches (6.4 cm) long

Copper is produced in massive stars[22] and is present in the Earth’s crust in a proportion of about 50 parts per million (ppm).[23] In nature, copper occurs in a variety of minerals, including native copper, copper sulfides such as chalcopyrite, bornite, digenite, covellite, and chalcocite, copper sulfosalts such as tetrahedite-tennantite, and enargite, copper carbonates such as azurite and malachite, and as copper(I) or copper(II) oxides such as cuprite and tenorite, respectively.[11] The largest mass of elemental copper discovered weighed 420 tonnes and was found in 1857 on the Keweenaw Peninsula in Michigan, US.[23] Native copper is a polycrystal, with the largest single crystal ever described measuring 4.4 × 3.2 × 3.2 cm.[24] Copper is the 25th most abundant element in Earth’s crust, representing 50 ppm compared with 75 ppm for zinc, and 14 ppm for lead.[25]

Typical background concentrations of copper do not exceed 1 ng/m3 in the atmosphere; 150 mg/kg in soil; 30 mg/kg in vegetation; 2 μg/L in freshwater and 0.5 μg/L in seawater.[26]

Production

Most copper is mined or extracted as copper sulfides from large open pit mines in porphyry copper deposits that contain 0.4 to 1.0% copper. Sites include Chuquicamata, in Chile, Bingham Canyon Mine, in Utah, United States, and El Chino Mine, in New Mexico, United States. According to the British Geological Survey, in 2005, Chile was the top producer of copper with at least one-third of the world share followed by the United States, Indonesia and Peru.[11] Copper can also be recovered through the in-situ leach process. Several sites in the state of Arizona are considered prime candidates for this method.[27] The amount of copper in use is increasing and the quantity available is barely sufficient to allow all countries to reach developed world levels of usage.[28] An alternative source of copper for collection currently being researched are polymetallic nodules, which are located at the depths of the Pacific Ocean approximately 3000–6500 meters below sea level. These nodules contain other valuable metals such as cobalt and nickel.[29]

Reserves and prices

Price of Copper 1959-2022

Copper has been in use at least 10,000 years, but more than 95% of all copper ever mined and smelted has been extracted since 1900.[30] As with many natural resources, the total amount of copper on Earth is vast, with around 1014 tons in the top kilometer of Earth’s crust, which is about 5 million years’ worth at the current rate of extraction. However, only a tiny fraction of these reserves is economically viable with present-day prices and technologies. Estimates of copper reserves available for mining vary from 25 to 60 years, depending on core assumptions such as the growth rate.[31] Recycling is a major source of copper in the modern world.[30] Because of these and other factors, the future of copper production and supply is the subject of much debate, including the concept of peak copper, analogous to peak oil.[citation needed]

The price of copper has historically been unstable,[32] and its price increased from the 60-year low of US$0.60/lb (US$1.32/kg) in June 1999 to $3.75 per pound ($8.27/kg) in May 2006. It dropped to $2.40/lb ($5.29/kg) in February 2007, then rebounded to $3.50/lb ($7.71/kg) in April 2007.[33][better source needed] In February 2009, weakening global demand and a steep fall in commodity prices since the previous year’s highs left copper prices at $1.51/lb ($3.32/kg).[34] Between September 2010 and February 2011, the price of copper rose from £5,000 a metric ton to £6,250 a metric ton.[35]

Methods

Scheme of flash smelting process

The concentration of copper in ores averages only 0.6%, and most commercial ores are sulfides, especially chalcopyrite (CuFeS2), bornite (Cu5FeS4) and, to a lesser extent, covellite (CuS) and chalcocite (Cu2S).[36] Conversely, the average concentration of copper in polymetallic nodules is estimated at 1.3%. The methods of extracting copper as well as other metals found in these nodules include sulphuric leaching, smelting and an application of the Cuprion process.[37][38] For minerals found in land ores, they are concentrated from crushed ores to the level of 10–15% copper by froth flotation or bioleaching.[39] Heating this material with silica in flash smelting removes much of the iron as slag. The process exploits the greater ease of converting iron sulfides into oxides, which in turn react with the silica to form the silicate slag that floats on top of the heated mass. The resulting copper matte, consisting of Cu2S, is roasted to convert the sulfides into oxides:[36]

2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

The cuprous oxide reacts with cuprous sulfide to converted to blister copper upon heating:

2 Cu2O + Cu2S → 6 Cu + 2 SO2

The Sudbury matte process converted only half the sulfide to oxide and then used this oxide to remove the rest of the sulfur as oxide. It was then electrolytically refined and the anode mud exploited for the platinum and gold it contained. This step exploits the relatively easy reduction of copper oxides to copper metal. Natural gas is blown across the blister to remove most of the remaining oxygen and electrorefining is performed on the resulting material to produce pure copper:[40]

Cu2+ + 2 e → Cu

Flowchart of copper refining (Anode casting plant of Uralelektromed) # Blister copper # Smelting # Reverberatory furnace # Slag removal # Copper casting of anodes # Casting wheel # Anodes removal machine # Anodes take-off # Rail cars # Transportation to the tank house

Recycling

Like aluminium, copper is recyclable without any loss of quality, both from raw state and from manufactured products.[41] In volume, copper is the third most recycled metal after iron and aluminium.[42] An estimated 80% of all copper ever mined is still in use today.[43] According to the International Resource Panel’s Metal Stocks in Society report, the global per capita stock of copper in use in society is 35–55 kg. Much of this is in more-developed countries (140–300 kg per capita) rather than less-developed countries (30–40 kg per capita).

The process of recycling copper is roughly the same as is used to extract copper but requires fewer steps. High-purity scrap copper is melted in a furnace and then reduced and cast into billets and ingots; lower-purity scrap is refined by electroplating in a bath of sulfuric acid.[44]

Alloys

Copper alloys are widely used in the production of coinage; seen here are two examples — post-1964 American dimes, which are composed of the alloy cupronickel[45] and a pre-1968 Canadian dime, which is composed of an alloy of 80 percent silver and 20 percent copper.[46]

Numerous copper alloys have been formulated, many with important uses. Brass is an alloy of copper and zinc. Bronze usually refers to copper-tin alloys, but can refer to any alloy of copper such as aluminium bronze. Copper is one of the most important constituents of silver and karat gold solders used in the jewelry industry, modifying the color, hardness and melting point of the resulting alloys.[47] Some lead-free solders consist of tin alloyed with a small proportion of copper and other metals.[48]

The alloy of copper and nickel, called cupronickel, is used in low-denomination coins, often for the outer cladding. The US five-cent coin (currently called a nickel) consists of 75% copper and 25% nickel in homogeneous composition. Prior to the introduction of cupronickel, which was widely adopted by countries in the latter half of the 20th century,[49] alloys of copper and silver were also used, with the United States using an alloy of 90% silver and 10% copper until 1965, when circulating silver was removed from all coins with the exception of the Half dollar — these were debased to an alloy of 40% silver and 60% copper between 1965 and 1970.[50] The alloy of 90% copper and 10% nickel, remarkable for its resistance to corrosion, is used for various objects exposed to seawater, though it is vulnerable to the sulfides sometimes found in polluted harbors and estuaries.[51] Alloys of copper with aluminium (about 7%) have a golden color and are used in decorations.[23] Shakudō is a Japanese decorative alloy of copper containing a low percentage of gold, typically 4–10%, that can be patinated to a dark blue or black color.[52]

Compounds

Copper forms a rich variety of compounds, usually with oxidation states +1 and +2, which are often called cuprous and cupric, respectively.[53] Copper compounds, whether organic complexes or organometallics, promote or catalyse numerous chemical and biological processes.[54]

Binary compounds

As with other elements, the simplest compounds of copper are binary compounds, i.e. those containing only two elements, the principal examples being oxides, sulfides, and halides. Both cuprous and cupric oxides are known. Among the numerous copper sulfides, important examples include copper(I) sulfide and copper(II) sulfide.[citation needed]

Cuprous halides with fluorine, chlorine, bromine, and iodine are known, as are cupric halides with fluorine, chlorine, and bromine. Attempts to prepare copper(II) iodide yield only copper(I) iodide and iodine.[53]

2 Cu2+ + 4 I → 2 CuI + I2

Coordination chemistry

Copper forms coordination complexes with ligands. In aqueous solution, copper(II) exists as [Cu(H
2
O)
6
]2+
. This complex exhibits the fastest water exchange rate (speed of water ligands attaching and detaching) for any transition metal aquo complex. Adding aqueous sodium hydroxide causes the precipitation of light blue solid copper(II) hydroxide. A simplified equation is:

Pourbaix diagram for copper in uncomplexed media (anions other than OH- not considered). Ion concentration 0.001 m (mol/kg water). Temperature 25 °C.

Cu2+ + 2 OH → Cu(OH)2

Aqueous ammonia results in the same precipitate. Upon adding excess ammonia, the precipitate dissolves, forming tetraamminecopper(II):

Cu(H
2
O)
4
(OH)
2
+ 4 NH3[Cu(H
2
O)
2
(NH
3
)
4
]2+
+ 2 H2O + 2 OH

Many other oxyanions form complexes; these include copper(II) acetate, copper(II) nitrate, and copper(II) carbonate. Copper(II) sulfate forms a blue crystalline pentahydrate, the most familiar copper compound in the laboratory. It is used in a fungicide called the Bordeaux mixture.[55]

Polyols, compounds containing more than one alcohol functional group, generally interact with cupric salts. For example, copper salts are used to test for reducing sugars. Specifically, using Benedict’s reagent and Fehling’s solution the presence of the sugar is signaled by a color change from blue Cu(II) to reddish copper(I) oxide.[56] Schweizer’s reagent and related complexes with ethylenediamine and other amines dissolve cellulose.[57] Amino acids such as cystine form very stable chelate complexes with copper(II)[58][59][60] including in the form of metal-organic biohybrids (MOBs). Many wet-chemical tests for copper ions exist, one involving potassium ferrocyanide, which gives a brown precipitate with copper(II) salts.[citation needed]

Organocopper chemistry

Compounds that contain a carbon-copper bond are known as organocopper compounds. They are very reactive towards oxygen to form copper(I) oxide and have many uses in chemistry. They are synthesized by treating copper(I) compounds with Grignard reagents, terminal alkynes or organolithium reagents;[61] in particular, the last reaction described produces a Gilman reagent. These can undergo substitution with alkyl halides to form coupling products; as such, they are important in the field of organic synthesis. Copper(I) acetylide is highly shock-sensitive but is an intermediate in reactions such as the Cadiot-Chodkiewicz coupling[62] and the Sonogashira coupling.[63] Conjugate addition to enones[64] and carbocupration of alkynes[65] can also be achieved with organocopper compounds. Copper(I) forms a variety of weak complexes with alkenes and carbon monoxide, especially in the presence of amine ligands.[66]

Copper(III) and copper(IV)

Copper(III) is most often found in oxides. A simple example is potassium cuprate, KCuO2, a blue-black solid.[67] The most extensively studied copper(III) compounds are the cuprate superconductors. Yttrium barium copper oxide (YBa2Cu3O7) consists of both Cu(II) and Cu(III) centres. Like oxide, fluoride is a highly basic anion[68] and is known to stabilize metal ions in high oxidation states. Both copper(III) and even copper(IV) fluorides are known, K3CuF6 and Cs2CuF6, respectively.[53]

Some copper proteins form oxo complexes, which also feature copper(III).[69] With tetrapeptides, purple-colored copper(III) complexes are stabilized by the deprotonated amide ligands.[70]

Complexes of copper(III) are also found as intermediates in reactions of organocopper compounds.[71] For example, in the Kharasch–Sosnovsky reaction.[citation needed]

History

A timeline of copper illustrates how this metal has advanced human civilization for the past 11,000 years.[72]

Prehistoric

Copper Age

A corroded copper ingot from Zakros, Crete, shaped in the form of an animal skin (oxhide) typical in that era.

Many tools during the Chalcolithic Era included copper, such as the blade of this replica of Ötzi’s axe

Copper occurs naturally as native metallic copper and was known to some of the oldest civilizations on record. The history of copper use dates to 9000 BC in the Middle East;[73] a copper pendant was found in northern Iraq that dates to 8700 BC.[74] Evidence suggests that gold and meteoric iron (but not smelted iron) were the only metals used by humans before copper.[75] The history of copper metallurgy is thought to follow this sequence: First, cold working of native copper, then annealing, smelting, and, finally, lost-wax casting. In southeastern Anatolia, all four of these techniques appear more or less simultaneously at the beginning of the Neolithic c. 7500 BC.[76]

Copper smelting was independently invented in different places. It was probably discovered in China before 2800 BC, in Central America around 600 AD, and in West Africa about the 9th or 10th century AD.[77] Investment casting was invented in 4500–4000 BC in Southeast Asia[73] and carbon dating has established mining at Alderley Edge in Cheshire, UK, at 2280 to 1890 BC.[78] Ötzi the Iceman, a male dated from 3300 to 3200 BC, was found with an axe with a copper head 99.7% pure; high levels of arsenic in his hair suggest an involvement in copper smelting.[79] Experience with copper has assisted the development of other metals; in particular, copper smelting led to the discovery of iron smelting.[79] Production in the Old Copper Complex in Michigan and Wisconsin is dated between 6000 and 3000 BC[80].[81][82] Natural bronze, a type of copper made from ores rich in silicon, arsenic, and (rarely) tin, came into general use in the Balkans around 5500 BC.[83]

Bronze Age

Alloying copper with tin to make bronze was first practiced about 4000 years after the discovery of copper smelting, and about 2000 years after «natural bronze» had come into general use.[84] Bronze artifacts from the Vinča culture date to 4500 BC.[85] Sumerian and Egyptian artifacts of copper and bronze alloys date to 3000 BC.[86] The Bronze Age began in Southeastern Europe around 3700–3300 BC, in Northwestern Europe about 2500 BC. It ended with the beginning of the Iron Age, 2000–1000 BC in the Near East, and 600 BC in Northern Europe. The transition between the Neolithic period and the Bronze Age was formerly termed the Chalcolithic period (copper-stone), when copper tools were used with stone tools. The term has gradually fallen out of favor because in some parts of the world, the Chalcolithic and Neolithic are coterminous at both ends. Brass, an alloy of copper and zinc, is of much more recent origin. It was known to the Greeks, but became a significant supplement to bronze during the Roman Empire.[86]

Ancient and post-classical

In alchemy the symbol for copper was also the symbol for the goddess and planet Venus.

In Greece, copper was known by the name chalkos (χαλκός). It was an important resource for the Romans, Greeks and other ancient peoples. In Roman times, it was known as aes Cyprium, aes being the generic Latin term for copper alloys and Cyprium from Cyprus, where much copper was mined. The phrase was simplified to cuprum, hence the English copper. Aphrodite (Venus in Rome) represented copper in mythology and alchemy because of its lustrous beauty and its ancient use in producing mirrors; Cyprus, the source of copper, was sacred to the goddess. The seven heavenly bodies known to the ancients were associated with the seven metals known in antiquity, and Venus was assigned to copper, both because of the connection to the goddess and because Venus was the brightest heavenly body after the Sun and Moon and so corresponded to the most lustrous and desirable metal after gold and silver.[87]

Copper was first mined in ancient Britain as early as 2100 BC. Mining at the largest of these mines, the Great Orme, continued into the late Bronze Age. Mining seems to have been largely restricted to supergene ores, which were easier to smelt. The rich copper deposits of Cornwall seem to have been largely untouched, in spite of extensive tin mining in the region, for reasons likely social and political rather than technological.[88]

In North America, copper mining began with marginal workings by Native Americans. Native copper is known to have been extracted from sites on Isle Royale with primitive stone tools between 800 and 1600.[89] Copper metallurgy was flourishing in South America, particularly in Peru around 1000 AD. Copper burial ornamentals from the 15th century have been uncovered, but the metal’s commercial production did not start until the early 20th century.[citation needed]

The cultural role of copper has been important, particularly in currency. Romans in the 6th through 3rd centuries BC used copper lumps as money. At first, the copper itself was valued, but gradually the shape and look of the copper became more important. Julius Caesar had his own coins made from brass, while Octavianus Augustus Caesar’s coins were made from Cu-Pb-Sn alloys. With an estimated annual output of around 15,000 t, Roman copper mining and smelting activities reached a scale unsurpassed until the time of the Industrial Revolution; the provinces most intensely mined were those of Hispania, Cyprus and in Central Europe.[90][91]

The gates of the Temple of Jerusalem used Corinthian bronze treated with depletion gilding.[clarification needed][citation needed] The process was most prevalent in Alexandria, where alchemy is thought to have begun.[92] In ancient India, copper was used in the holistic medical science Ayurveda for surgical instruments and other medical equipment. Ancient Egyptians (~2400 BC) used copper for sterilizing wounds and drinking water, and later to treat headaches, burns, and itching.[citation needed]

Modern

18th-century copper kettle from Norway made from Swedish copper

The Great Copper Mountain was a mine in Falun, Sweden, that operated from the 10th century to 1992. It satisfied two-thirds of Europe’s copper consumption in the 17th century and helped fund many of Sweden’s wars during that time.[93] It was referred to as the nation’s treasury; Sweden had a copper backed currency.[94]

Chalcography of the city of Vyborg at the turn of the 17th and 18th centuries. The year 1709 carved on the printing plate.

Copper is used in roofing,[16] currency, and for photographic technology known as the daguerreotype. Copper was used in Renaissance sculpture, and was used to construct the Statue of Liberty; copper continues to be used in construction of various types. Copper plating and copper sheathing were widely used to protect the under-water hulls of ships, a technique pioneered by the British Admiralty in the 18th century.[95] The Norddeutsche Affinerie in Hamburg was the first modern electroplating plant, starting its production in 1876.[96] The German scientist Gottfried Osann invented powder metallurgy in 1830 while determining the metal’s atomic mass; around then it was discovered that the amount and type of alloying element (e.g., tin) to copper would affect bell tones.[citation needed]

During the rise in demand for copper for the Age of Electricity, from the 1880s until the Great Depression of the 1930s, the United States produced one third to half the world’s newly mined copper.[97] Major districts included the Keweenaw district of northern Michigan, primarily native copper deposits, which was eclipsed by the vast sulphide deposits of Butte, Montana in the late 1880s, which itself was eclipsed by porphyry deposits of the Souhwest United States, especially at Bingham Canyon, Utah and Morenci, Arizona. Introduction of open pit steam shovel mining and innovations in smelting, refining, flotation concentration and other processing steps led to mass production. Early in the twentieth century, Arizona ranked first, followed by Montana, then Utah and Michigan.[98]

Flash smelting was developed by Outokumpu in Finland and first applied at Harjavalta in 1949; the energy-efficient process accounts for 50% of the world’s primary copper production.[99]

The Intergovernmental Council of Copper Exporting Countries, formed in 1967 by Chile, Peru, Zaire and Zambia, operated in the copper market as OPEC does in oil, though it never achieved the same influence, particularly because the second-largest producer, the United States, was never a member; it was dissolved in 1988.[100]

Applications

Copper fittings for soldered plumbing joints

The major applications of copper are electrical wire (60%), roofing and plumbing (20%), and industrial machinery (15%). Copper is used mostly as a pure metal, but when greater hardness is required, it is put into such alloys as brass and bronze (5% of total use).[23] For more than two centuries, copper paint has been used on boat hulls to control the growth of plants and shellfish.[101] A small part of the copper supply is used for nutritional supplements and fungicides in agriculture.[55][102] Machining of copper is possible, although alloys are preferred for good machinability in creating intricate parts.

Wire and cable

Despite competition from other materials, copper remains the preferred electrical conductor in nearly all categories of electrical wiring except overhead electric power transmission where aluminium is often preferred.[103][104] Copper wire is used in power generation, power transmission, power distribution, telecommunications, electronics circuitry, and countless types of electrical equipment.[105] Electrical wiring is the most important market for the copper industry.[106] This includes structural power wiring, power distribution cable, appliance wire, communications cable, automotive wire and cable, and magnet wire. Roughly half of all copper mined is used for electrical wire and cable conductors.[107] Many electrical devices rely on copper wiring because of its multitude of inherent beneficial properties, such as its high electrical conductivity, tensile strength, ductility, creep (deformation) resistance, corrosion resistance, low thermal expansion, high thermal conductivity, ease of soldering, malleability, and ease of installation.

For a short period from the late 1960s to the late 1970s, copper wiring was replaced by aluminium wiring in many housing construction projects in America. The new wiring was implicated in a number of house fires and the industry returned to copper.[108]

Electronics and related devices

Copper electrical busbars distributing power to a large building

Integrated circuits and printed circuit boards increasingly feature copper in place of aluminium because of its superior electrical conductivity; heat sinks and heat exchangers use copper because of its superior heat dissipation properties. Electromagnets, vacuum tubes, cathode ray tubes, and magnetrons in microwave ovens use copper, as do waveguides for microwave radiation.[109]

Electric motors

Copper’s superior conductivity enhances the efficiency of electrical motors.[110] This is important because motors and motor-driven systems account for 43%–46% of all global electricity consumption and 69% of all electricity used by industry.[111] Increasing the mass and cross section of copper in a coil increases the efficiency of the motor. Copper motor rotors, a new technology designed for motor applications where energy savings are prime design objectives,[112][113] are enabling general-purpose induction motors to meet and exceed National Electrical Manufacturers Association (NEMA) premium efficiency standards.[114]

Renewable energy production

Renewable energy sources such as solar, wind, tidal, hydro, biomass, and geothermal have become significant sectors of the energy market.[115][116] The rapid growth of these sources in the 21st century has been prompted by increasing costs of fossil fuels as well as their environmental impact issues that significantly lowered their use.

Copper plays an important role in these renewable energy systems.[117][118][119][120][121] Copper usage averages up to five times more in renewable energy systems than in traditional power generation, such as fossil fuel and nuclear power plants.[122] Since copper is an excellent thermal and electrical conductor among engineering metals (second only to silver),[123] electrical systems that utilize copper generate and transmit energy with high efficiency and with minimum environmental impacts.

When choosing electrical conductors, facility planners and engineers factor capital investment costs of materials against operational savings due to their electrical energy efficiencies over their useful lives, plus maintenance costs. Copper often fares well in these calculations. A factor called «copper usage intensity,” is a measure of the quantity of copper necessary to install one megawatt of new power-generating capacity.

Copper wires for recycling

When planning for a new renewable power facility, engineers and product specifiers seek to avoid supply shortages of selected materials. According to the United States Geological Survey, in-ground copper reserves have increased more than 700% since 1950, from almost 100 million tonnes to 720 million tonnes in 2017, despite the fact that world refined usage has more than tripled in the last 50 years.[124] Copper resources are estimated to exceed 5,000 million tonnes.[125][126]

Bolstering the supply from copper extraction is the fact that more than 30 percent of copper installed during the last decade came from recycled sources.[127] Its recycling rate is higher than any other metal.[128]

This article discusses the role of copper in various renewable energy generation systems.

Architecture

Old copper utensils in a Jerusalem restaurant

Copper has been used since ancient times as a durable, corrosion resistant, and weatherproof architectural material.[129][130][131][132] Roofs, flashings, rain gutters, downspouts, domes, spires, vaults, and doors have been made from copper for hundreds or thousands of years. Copper’s architectural use has been expanded in modern times to include interior and exterior wall cladding, building expansion joints, radio frequency shielding, and antimicrobial and decorative indoor products such as attractive handrails, bathroom fixtures, and counter tops. Some of copper’s other important benefits as an architectural material include low thermal movement, light weight, lightning protection, and recyclability

The metal’s distinctive natural green patina has long been coveted by architects and designers. The final patina is a particularly durable layer that is highly resistant to atmospheric corrosion, thereby protecting the underlying metal against further weathering.[133][134][135] It can be a mixture of carbonate and sulfate compounds in various amounts, depending upon environmental conditions such as sulfur-containing acid rain.[136][137][138][139] Architectural copper and its alloys can also be ‘finished’ to take on a particular look, feel, or color. Finishes include mechanical surface treatments, chemical coloring, and coatings.[140]

Copper has excellent brazing and soldering properties and can be welded; the best results are obtained with gas metal arc welding.[141]

Antibiofouling

Copper is biostatic, meaning bacteria and many other forms of life will not grow on it. For this reason it has long been used to line parts of ships to protect against barnacles and mussels. It was originally used pure, but has since been superseded by Muntz metal and copper-based paint. Similarly, as discussed in copper alloys in aquaculture, copper alloys have become important netting materials in the aquaculture industry because they are antimicrobial and prevent biofouling, even in extreme conditions[142] and have strong structural and corrosion-resistant[143] properties in marine environments.

Antimicrobial

Copper-alloy touch surfaces have natural properties that destroy a wide range of microorganisms (e.g., E. coli O157:H7, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus, Clostridium difficile, influenza A virus, adenovirus, SARS-Cov-2, and fungi).[144][145] Indians have been using copper vessels since ancient times for storing water, even before modern science realized its antimicrobial properties.[146] Some copper alloys were proven to kill more than 99.9% of disease-causing bacteria within just two hours when cleaned regularly.[147] The United States Environmental Protection Agency (EPA) has approved the registrations of these copper alloys as «antimicrobial materials with public health benefits»;[147] that approval allows manufacturers to make legal claims to the public health benefits of products made of registered alloys. In addition, the EPA has approved a long list of antimicrobial copper products made from these alloys, such as bedrails, handrails, over-bed tables, sinks, faucets, door knobs, toilet hardware, computer keyboards, health club equipment, and shopping cart handles (for a comprehensive list, see: Antimicrobial copper-alloy touch surfaces#Approved products). Copper doorknobs are used by hospitals to reduce the transfer of disease, and Legionnaires’ disease is suppressed by copper tubing in plumbing systems.[148] Antimicrobial copper alloy products are now being installed in healthcare facilities in the U.K., Ireland, Japan, Korea, France, Denmark, and Brazil, as well as being called for in the US,[149] and in the subway transit system in Santiago, Chile, where copper-zinc alloy handrails were installed in some 30 stations between 2011 and 2014.[150][151][152]
Textile fibers can be blended with copper to create antimicrobial protective fabrics.[153][unreliable source?]

Speculative investing

Copper may be used as a speculative investment due to the predicted increase in use from worldwide infrastructure growth, and the important role it has in producing wind turbines, solar panels, and other renewable energy sources.[154][155] Another reason predicted demand increases is the fact that electric cars contain an average of 3.6 times as much copper as conventional cars, although the effect of electric cars on copper demand is debated.[156][157] Some people invest in copper through copper mining stocks, ETFs, and futures. Others store physical copper in the form of copper bars or rounds although these tend to carry a higher premium in comparison to precious metals.[158] Those who want to avoid the premiums of copper bullion alternatively store old copper wire, copper tubing or American pennies made before 1982.[159]

Folk medicine

Copper is commonly used in jewelry, and according to some folklore, copper bracelets relieve arthritis symptoms.[160] In one trial for osteoarthritis and one trial for rheumatoid arthritis, no differences were found between copper bracelet and control (non-copper) bracelet.[161][162] No evidence shows that copper can be absorbed through the skin. If it were, it might lead to copper poisoning.[163]

Compression clothing

Recently, some compression clothing with inter-woven copper has been marketed with health claims similar to the folk medicine claims. Because compression clothing is a valid treatment for some ailments, the clothing may have that benefit, but the added copper may have no benefit beyond a placebo effect.[164]

Degradation

Chromobacterium violaceum and Pseudomonas fluorescens can both mobilize solid copper as a cyanide compound.[165] The ericoid mycorrhizal fungi associated with Calluna, Erica and Vaccinium can grow in metalliferous soils containing copper.[165] The ectomycorrhizal fungus Suillus luteus protects young pine trees from copper toxicity. A sample of the fungus Aspergillus niger was found growing from gold mining solution and was found to contain cyano complexes of such metals as gold, silver, copper, iron, and zinc. The fungus also plays a role in the solubilization of heavy metal sulfides.[166]

Biological role

Rich sources of copper include oysters, beef and lamb liver, Brazil nuts, blackstrap molasses, cocoa, and black pepper. Good sources include lobster, nuts and sunflower seeds, green olives, avocados, and wheat bran.

Biochemistry

Copper proteins have diverse roles in biological electron transport and oxygen transportation, processes that exploit the easy interconversion of Cu(I) and Cu(II).[167] Copper is essential in the aerobic respiration of all eukaryotes. In mitochondria, it is found in cytochrome c oxidase, which is the last protein in oxidative phosphorylation. Cytochrome c oxidase is the protein that binds the O2 between a copper and an iron; the protein transfers 8 electrons to the O2 molecule to reduce it to two molecules of water. Copper is also found in many superoxide dismutases, proteins that catalyze the decomposition of superoxides by converting it (by disproportionation) to oxygen and hydrogen peroxide:

  • Cu2+-SOD + O2 → Cu+-SOD + O2 (reduction of copper; oxidation of superoxide)
  • Cu+-SOD + O2 + 2H+ → Cu2+-SOD + H2O2 (oxidation of copper; reduction of superoxide)

The protein hemocyanin is the oxygen carrier in most mollusks and some arthropods such as the horseshoe crab (Limulus polyphemus).[168] Because hemocyanin is blue, these organisms have blue blood rather than the red blood of iron-based hemoglobin. Structurally related to hemocyanin are the laccases and tyrosinases. Instead of reversibly binding oxygen, these proteins hydroxylate substrates, illustrated by their role in the formation of lacquers.[169] The biological role for copper commenced with the appearance of oxygen in earth’s atmosphere.[170] Several copper proteins, such as the «blue copper proteins», do not interact directly with substrates; hence they are not enzymes. These proteins relay electrons by the process called electron transfer.[169]

Photosynthesis functions by an elaborate electron transport chain within the thylakoid membrane. A central link in this chain is plastocyanin, a blue copper protein.

A unique tetranuclear copper center has been found in nitrous-oxide reductase.[171]

Chemical compounds which were developed for treatment of Wilson’s disease have been investigated for use in cancer therapy.[172]

Nutrition

Copper is an essential trace element in plants and animals, but not all microorganisms. The human body contains copper at a level of about 1.4 to 2.1 mg per kg of body mass.[173]

Absorption

Copper is absorbed in the gut, then transported to the liver bound to albumin.[174] After processing in the liver, copper is distributed to other tissues in a second phase, which involves the protein ceruloplasmin, carrying the majority of copper in blood. Ceruloplasmin also carries the copper that is excreted in milk, and is particularly well-absorbed as a copper source.[175] Copper in the body normally undergoes enterohepatic circulation (about 5 mg a day, vs. about 1 mg per day absorbed in the diet and excreted from the body), and the body is able to excrete some excess copper, if needed, via bile, which carries some copper out of the liver that is not then reabsorbed by the intestine.[176][177]

Dietary recommendations

The U.S. Institute of Medicine (IOM) updated the estimated average requirements (EARs) and recommended dietary allowances (RDAs) for copper in 2001. If there is not sufficient information to establish EARs and RDAs, an estimate designated Adequate Intake (AI) is used instead. The AIs for copper are: 200 μg of copper for 0–6-month-old males and females, and 220 μg of copper for 7–12-month-old males and females. For both sexes, the RDAs for copper are: 340 μg of copper for 1–3 years old, 440 μg of copper for 4–8 years old, 700 μg of copper for 9–13 years old, 890 μg of copper for 14–18 years old and 900 μg of copper for ages 19 years and older. For pregnancy, 1,000 μg. For lactation, 1,300 μg.[178] As for safety, the IOM also sets tolerable upper intake levels (ULs) for vitamins and minerals when evidence is sufficient. In the case of copper the UL is set at 10 mg/day. Collectively the EARs, RDAs, AIs and ULs are referred to as Dietary Reference Intakes.[179]

The European Food Safety Authority (EFSA) refers to the collective set of information as Dietary Reference Values, with Population Reference Intake (PRI) instead of RDA, and Average Requirement instead of EAR. AI and UL defined the same as in United States. For women and men ages 18 and older the AIs are set at 1.3 and 1.6 mg/day, respectively. AIs for pregnancy and lactation is 1.5 mg/day. For children ages 1–17 years the AIs increase with age from 0.7 to 1.3 mg/day. These AIs are higher than the U.S. RDAs.[180] The European Food Safety Authority reviewed the same safety question and set its UL at 5 mg/day, which is half the U.S. value.[181]

For U.S. food and dietary supplement labeling purposes the amount in a serving is expressed as a percent of Daily Value (%DV). For copper labeling purposes 100% of the Daily Value was 2.0 mg, but as of May 27, 2016 it was revised to 0.9 mg to bring it into agreement with the RDA.[182][183] A table of the old and new adult daily values is provided at Reference Daily Intake.

Deficiency

Because of its role in facilitating iron uptake, copper deficiency can produce anemia-like symptoms, neutropenia, bone abnormalities, hypopigmentation, impaired growth, increased incidence of infections, osteoporosis, hyperthyroidism, and abnormalities in glucose and cholesterol metabolism. Conversely, Wilson’s disease causes an accumulation of copper in body tissues.

Severe deficiency can be found by testing for low plasma or serum copper levels, low ceruloplasmin, and low red blood cell superoxide dismutase levels; these are not sensitive to marginal copper status. The «cytochrome c oxidase activity of leucocytes and platelets» has been stated as another factor in deficiency, but the results have not been confirmed by replication.[184]

Toxicity

Gram quantities of various copper salts have been taken in suicide attempts and produced acute copper toxicity in humans, possibly due to redox cycling and the generation of reactive oxygen species that damage DNA.[185][186] Corresponding amounts of copper salts (30 mg/kg) are toxic in animals.[187] A minimum dietary value for healthy growth in rabbits has been reported to be at least 3 ppm in the diet.[188] However, higher concentrations of copper (100 ppm, 200 ppm, or 500 ppm) in the diet of rabbits may favorably influence feed conversion efficiency, growth rates, and carcass dressing percentages.[189]

Chronic copper toxicity does not normally occur in humans because of transport systems that regulate absorption and excretion. Autosomal recessive mutations in copper transport proteins can disable these systems, leading to Wilson’s disease with copper accumulation and cirrhosis of the liver in persons who have inherited two defective genes.[173]

Elevated copper levels have also been linked to worsening symptoms of Alzheimer’s disease.[190][191]

Human exposure

In the US, the Occupational Safety and Health Administration (OSHA) has designated a permissible exposure limit (PEL) for copper dust and fumes in the workplace as a time-weighted average (TWA) of 1 mg/m3.[192] The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) has set a recommended exposure limit (REL) of 1 mg/m3, time-weighted average. The IDLH (immediately dangerous to life and health) value is 100 mg/m3.[193]

Copper is a constituent of tobacco smoke.[194][195] The tobacco plant readily absorbs and accumulates heavy metals, such as copper from the surrounding soil into its leaves. These are readily absorbed into the user’s body following smoke inhalation.[196] The health implications are not clear.[197]

See also

  • Copper in renewable energy
  • Copper nanoparticle
  • Erosion corrosion of copper water tubes
    • Cold water pitting of copper tube
  • List of countries by copper production
  • Metal theft
    • Operation Tremor
  • Anaconda Copper
  • Antofagasta PLC
  • Codelco
  • El Boleo mine
  • Grasberg mine

References

  1. ^ «Standard Atomic Weights: Copper». CIAAW. 1969.
  2. ^ Moret, Marc-Etienne; Zhang, Limei; Peters, Jonas C. (2013). «A Polar Copper–Boron One-Electron σ-Bond». J. Am. Chem. Soc. 135 (10): 3792–3795. doi:10.1021/ja4006578. PMID 23418750.
  3. ^ Lide, D. R., ed. (2005). «Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds». CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. Archived from the original (PDF) on 3 March 2011.
  4. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  5. ^ Robert McHenry, ed. (1992). «Bronze». The New Encyclopædia Britannica. Vol. 3 (15 ed.). Chicago: Encyclopædia Britannica, Incorporated. p. 612. ISBN 978-0-85229-553-3. OCLC 25228234.
  6. ^ «Copper». Merriam-Webster Dictionary. 2018. Retrieved 22 August 2018.
  7. ^ Johnson, MD PhD, Larry E., ed. (2008). «Copper». Merck Manual Home Health Handbook. Merck Sharp & Dohme Corp., a subsidiary of Merck & Co., Inc. Archived from the original on 7 March 2016. Retrieved 7 April 2013.
  8. ^ «Copper in human health».
  9. ^ a b Trigg, George L.; Immergut, Edmund H. (1992). Encyclopedia of Applied Physics. Vol. 4: Combustion to Diamagnetism. VCH. pp. 267–272. ISBN 978-3-527-28126-8. Retrieved 2 May 2011.
  10. ^ Smith, William F. & Hashemi, Javad (2003). Foundations of Materials Science and Engineering. McGraw-Hill Professional. p. 223. ISBN 978-0-07-292194-6.
  11. ^ a b c Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  12. ^ Resistance Welding Manufacturing Alliance (2003). Resistance Welding Manual (4th ed.). Resistance Welding Manufacturing Alliance. pp. 18–12. ISBN 978-0-9624382-0-2.
  13. ^ Chambers, William; Chambers, Robert (1884). Chambers’s Information for the People. Vol. L (5th ed.). W. & R. Chambers. p. 312. ISBN 978-0-665-46912-1.
  14. ^ Ramachandran, Harishankar (14 March 2007). «Why is Copper Red?» (PDF). IIT Madras. Retrieved 27 December 2022.
  15. ^ «Galvanic Corrosion». Corrosion Doctors. Retrieved 29 April 2011.
  16. ^ a b Grieken, Rene van; Janssens, Koen (2005). Cultural Heritage Conservation and Environmental Impact Assessment by Non-Destructive Testing and Micro-Analysis. CRC Press. p. 197. ISBN 978-0-203-97078-2.
  17. ^ «Copper.org: Education: Statue of Liberty: Reclothing the First Lady of Metals – Repair Concerns». Copper.org. Retrieved 11 April 2011.
  18. ^ Rickett, B. I.; Payer, J. H. (1995). «Composition of Copper Tarnish Products Formed in Moist Air with Trace Levels of Pollutant Gas: Hydrogen Sulfide and Sulfur Dioxide/Hydrogen Sulfide». Journal of the Electrochemical Society. 142 (11): 3723–3728. Bibcode:1995JElS..142.3723R. doi:10.1149/1.2048404.
  19. ^ a b Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties», Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729….3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  20. ^ «Interactive Chart of Nuclides». National Nuclear Data Center. Archived from the original on 25 August 2013. Retrieved 8 April 2011.
  21. ^ Okazawad, Hidehiko; Yonekura, Yoshiharu; Fujibayashi, Yasuhisa; Nishizawa, Sadahiko; Magata, Yasuhiro; Ishizu, Koichi; Tanaka, Fumiko; Tsuchida, Tatsuro; Tamaki, Nagara; Konishi, Junji (1994). «Clinical Application and Quantitative Evaluation of Generator-Produced Copper-62-PTSM as a Brain Perfusion Tracer for PET» (PDF). Journal of Nuclear Medicine. 35 (12): 1910–1915. PMID 7989968.
  22. ^ Romano, Donatella; Matteucci, Fransesca (2007). «Contrasting copper evolution in ω Centauri and the Milky Way». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 378 (1): L59–L63. arXiv:astro-ph/0703760. Bibcode:2007MNRAS.378L..59R. doi:10.1111/j.1745-3933.2007.00320.x. S2CID 14595800.
  23. ^ a b c d Emsley, John (2003). Nature’s building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. pp. 121–125. ISBN 978-0-19-850340-8. Retrieved 2 May 2011.
  24. ^ Rickwood, P. C. (1981). «The largest crystals» (PDF). American Mineralogist. 66: 885.
  25. ^ Emsley, John (2003). Nature’s building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. pp. 124, 231, 449, 503. ISBN 978-0-19-850340-8. Retrieved 2 May 2011.
  26. ^ Rieuwerts, John (2015). The Elements of Environmental Pollution. London and New York: Earthscan Routledge. p. 207. ISBN 978-0-415-85919-6. OCLC 886492996.
  27. ^ Randazzo, Ryan (19 June 2011). «A new method to harvest copper». Azcentral.com. Retrieved 25 April 2014.
  28. ^ Gordon, R.B.; Bertram, M.; Graedel, T.E. (2006). «Metal stocks and sustainability». Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (5): 1209–1214. Bibcode:2006PNAS..103.1209G. doi:10.1073/pnas.0509498103. PMC 1360560. PMID 16432205.
  29. ^ Beaudoin, Yannick C.; Baker, Elaine (December 2013). Deep Sea Minerals: Manganese Nodules, a physical, biological, environmental and technical review. Secretariat of the Pacific Community. pp. 7–18. ISBN 978-82-7701-119-6. Retrieved 8 February 2021.
  30. ^ a b Leonard, Andrew (3 March 2006). «Peak copper?». Salon. Retrieved 8 March 2022.
  31. ^ Brown, Lester (2006). Plan B 2.0: Rescuing a Planet Under Stress and a Civilization in Trouble. New York: W.W. Norton. p. 109. ISBN 978-0-393-32831-8.
  32. ^ Schmitz, Christopher (1986). «The Rise of Big Business in the World, Copper Industry 1870–1930». Economic History Review. 2. 39 (3): 392–410. doi:10.1111/j.1468-0289.1986.tb00411.x. JSTOR 2596347.
  33. ^ «Copper Trends: Live Metal Spot Prices». Archived from the original on 1 May 2012.
  34. ^ Ackerman, R. (2 April 2009). «A Bottom in Sight For Copper». Forbes. Archived from the original on 8 December 2012.
  35. ^ Employment Appeal Tribunal, AEI Cables Ltd. v GMB and others, 5 April 2013, accessed 5 February 2021
  36. ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
  37. ^ Su, Kun; Ma, Xiaodong; Parianos, John; Zhao, Baojun (2020). «Thermodynamic and Experimental Study on Efficient Extraction of Valuable Metals from Polymetallic Nodules». Minerals. 10 (4): 360. Bibcode:2020Mine…10..360S. doi:10.3390/min10040360.
  38. ^ International Seabed Authority. «Polymetallic Nodules» (PDF). International Seabed Authority. Retrieved 8 February 2021.
  39. ^ Watling, H.R. (2006). «The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides – A review» (PDF). Hydrometallurgy. 84 (1): 81–108. doi:10.1016/j.hydromet.2006.05.001. Archived from the original (PDF) on 18 August 2011.
  40. ^ Samans, Carl (1949). Engineering metals and their alloys. New York: Macmillan. OCLC 716492542.
  41. ^ Bahadir, Ali Mufit; Duca, Gheorghe (2009). The Role of Ecological Chemistry in Pollution Research and Sustainable Development. Springer. ISBN 978-90-481-2903-4.
  42. ^ Green, Dan (2016). The Periodic Table in Minutes. Quercus. ISBN 978-1-68144-329-4.
  43. ^ «International Copper Association». Archived from the original on 5 March 2012. Retrieved 22 July 2009.
  44. ^ «Overview of Recycled Copper» Copper.org. (25 August 2010). Retrieved on 8 November 2011.
  45. ^ «Dime». US Mint. Retrieved 9 July 2019.[permanent dead link]
  46. ^ «Pride and skill – the 10-cent coin». Royal Canadian Mint. Retrieved 9 July 2019.
  47. ^ «Gold Jewellery Alloys». World Gold Council. Archived from the original on 14 April 2009. Retrieved 6 June 2009.
  48. ^ Balver Zinn Solder Sn97Cu3 Archived 7 July 2011 at the Wayback Machine. (PDF) . balverzinn.com. Retrieved on 8 November 2011.
  49. ^ Deane, D. V. «Modern Coinage Systems» (PDF). British Numismatic Society. Retrieved 1 July 2019.
  50. ^ «What is 90% Silver?». American Precious Metals Exchange (APMEX). Archived from the original on 28 July 2020. Retrieved 1 July 2019.
  51. ^ Corrosion Tests and Standards. ASTM International. 2005. p. 368.
  52. ^ Oguchi, Hachiro (1983). «Japanese Shakudō: its history, properties and production from gold-containing alloys». Gold Bulletin. 16 (4): 125–132. doi:10.1007/BF03214636.
  53. ^ a b c Holleman, A.F.; Wiberg, N. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
  54. ^ Trammell, Rachel; Rajabimoghadam, Khashayar; Garcia-Bosch, Isaac (30 January 2019). «Copper-Promoted Functionalization of Organic Molecules: from Biologically Relevant Cu/O2 Model Systems to Organometallic Transformations». Chemical Reviews. 119 (4): 2954–3031. doi:10.1021/acs.chemrev.8b00368. PMC 6571019. PMID 30698952.
  55. ^ a b Wiley-Vch (2 April 2007). «Nonsystematic (Contact) Fungicides». Ullmann’s Agrochemicals. p. 623. ISBN 978-3-527-31604-5.
  56. ^ Ralph L. Shriner, Christine K.F. Hermann, Terence C. Morrill, David Y. Curtin, Reynold C. Fuson «The Systematic Identification of Organic Compounds» 8th edition, J. Wiley, Hoboken. ISBN 0-471-21503-1
  57. ^ Saalwächter, Kay; Burchard, Walther; Klüfers, Peter; Kettenbach, G.; Mayer, Peter; Klemm, Dieter; Dugarmaa, Saran (2000). «Cellulose Solutions in Water Containing Metal Complexes». Macromolecules. 33 (11): 4094–4107. Bibcode:2000MaMol..33.4094S. CiteSeerX 10.1.1.951.5219. doi:10.1021/ma991893m.
  58. ^ Deodhar, S., Huckaby, J., Delahoussaye, M. and DeCoster, M.A., 2014, August. High-aspect ratio bio-metallic nanocomposites for cellular interactions. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 64, No. 1, p. 012014). https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/64/1/012014/meta.
  59. ^ Kelly, K.C., Wasserman, J.R., Deodhar, S., Huckaby, J. and DeCoster, M.A., 2015. Generation of scalable, metallic high-aspect ratio nanocomposites in a biological liquid medium. JoVE (Journal of Visualized Experiments), (101), p.e52901. https://www.jove.com/t/52901/generation-scalable-metallic-high-aspect-ratio-nanocomposites.
  60. ^ Karan, A., Darder, M., Kansakar, U., Norcross, Z. and DeCoster, M.A., 2018. Integration of a Copper-Containing Biohybrid (CuHARS) with Cellulose for Subsequent Degradation and Biomedical Control. International journal of environmental research and public health, 15(5), p.844. https://www.mdpi.com/1660-4601/15/5/844
  61. ^ «Modern Organocopper Chemistry» Norbert Krause, Ed., Wiley-VCH, Weinheim, 2002. ISBN 978-3-527-29773-3.
  62. ^ Berná, José; Goldup, Stephen; Lee, Ai-Lan; Leigh, David; Symes, Mark; Teobaldi, Gilberto; Zerbetto, Fransesco (26 May 2008). «Cadiot–Chodkiewicz Active Template Synthesis of Rotaxanes and Switchable Molecular Shuttles with Weak Intercomponent Interactions». Angewandte Chemie. 120 (23): 4464–4468. Bibcode:2008AngCh.120.4464B. doi:10.1002/ange.200800891.
  63. ^ Rafael Chinchilla & Carmen Nájera (2007). «The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in Synthetic Organic Chemistry». Chemical Reviews. 107 (3): 874–922. doi:10.1021/cr050992x. PMID 17305399.
  64. ^ «An Addition of an Ethylcopper Complex to 1-Octyne: (E)-5-Ethyl-1,4-Undecadiene» (PDF). Organic Syntheses. 64: 1. 1986. doi:10.15227/orgsyn.064.0001. Archived from the original (PDF) on 19 June 2012.
  65. ^ Kharasch, M.S.; Tawney, P.O. (1941). «Factors Determining the Course and Mechanisms of Grignard Reactions. II. The Effect of Metallic Compounds on the Reaction between Isophorone and Methylmagnesium Bromide». Journal of the American Chemical Society. 63 (9): 2308–2316. doi:10.1021/ja01854a005.
  66. ^ Imai, Sadako; Fujisawa, Kiyoshi; Kobayashi, Takako; Shirasawa, Nobuhiko; Fujii, Hiroshi; Yoshimura, Tetsuhiko; Kitajima, Nobumasa; Moro-oka, Yoshihiko (1998). «63Cu NMR Study of Copper(I) Carbonyl Complexes with Various Hydrotris(pyrazolyl)borates: Correlation between 63Cu Chemical Shifts and CO Stretching Vibrations». Inorganic Chemistry. 37 (12): 3066–3070. doi:10.1021/ic970138r.
  67. ^ G. Brauer, ed. (1963). «Potassium Cuprate (III)». Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. Vol. 1 (2nd ed.). NY: Academic Press. p. 1015.
  68. ^ Schwesinger, Reinhard; Link, Reinhard; Wenzl, Peter; Kossek, Sebastian (2006). «Anhydrous phosphazenium fluorides as sources for extremely reactive fluoride ions in solution». Chemistry: A European Journal. 12 (2): 438–45. doi:10.1002/chem.200500838. PMID 16196062.
  69. ^ Lewis, E.A.; Tolman, W.B. (2004). «Reactivity of Dioxygen-Copper Systems». Chemical Reviews. 104 (2): 1047–1076. doi:10.1021/cr020633r. PMID 14871149.
  70. ^ McDonald, M.R.; Fredericks, F.C.; Margerum, D.W. (1997). «Characterization of Copper(III)–Tetrapeptide Complexes with Histidine as the Third Residue». Inorganic Chemistry. 36 (14): 3119–3124. doi:10.1021/ic9608713. PMID 11669966.
  71. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 1187. ISBN 978-0-08-037941-8.
  72. ^ A Timeline of Copper Technologies, Copper Development Association, https://www.copper.org/education/history/timeline/
  73. ^ a b «CSA – Discovery Guides, A Brief History of Copper». Csa.com. Archived from the original on 3 February 2015. Retrieved 12 September 2008.
  74. ^ Rayner W. Hesse (2007). Jewelrymaking through History: an Encyclopedia. Greenwood Publishing Group. p. 56. ISBN 978-0-313-33507-5.No primary source is given in that book.
  75. ^ «Copper». Elements.vanderkrogt.net. Retrieved 12 September 2008.
  76. ^ Renfrew, Colin (1990). Before civilization: the radiocarbon revolution and prehistoric Europe. Penguin. ISBN 978-0-14-013642-5. Retrieved 21 December 2011.
  77. ^ Cowen, R. «Essays on Geology, History, and People: Chapter 3: Fire and Metals». Retrieved 7 July 2009.
  78. ^ Timberlake, S. & Prag A.J.N.W. (2005). The Archaeology of Alderley Edge: Survey, excavation and experiment in an ancient mining landscape. Oxford: John and Erica Hedges Ltd. p. 396. doi:10.30861/9781841717159. ISBN 9781841717159.
  79. ^ a b «CSA – Discovery Guides, A Brief History of Copper». CSA Discovery Guides. Archived from the original on 3 February 2015. Retrieved 29 April 2011.
  80. ^ Pompeani, David P; Steinman, Byron A; Abbott, Mark B; Pompeani, Katherine M; Reardon, William; DePasqual, Seth; Mueller, Robin H (April 2021). «On the Timing of the Old Copper Complex in North America: A Comparison of Radiocarbon Dates from Different Archaeological Contexts». Radiocarbon. 63 (2): 513–531. doi:10.1017/RDC.2021.7. ISSN 0033-8222. S2CID 233029733.
  81. ^ Pleger, Thomas C. «A Brief Introduction to the Old Copper Complex of the Western Great Lakes: 4000–1000 BC», Proceedings of the Twenty-Seventh Annual Meeting of the Forest History Association of Wisconsin, Oconto, Wisconsin, 5 October 2002, pp. 10–18.
  82. ^ Emerson, Thomas E. and McElrath, Dale L. Archaic Societies: Diversity and Complexity Across the Midcontinent, SUNY Press, 2009 ISBN 1-4384-2701-8.
  83. ^ Dainian, Fan. Chinese Studies in the History and Philosophy of Science and Technology. p. 228.
  84. ^ Wallach, Joel. Epigenetics: The Death of the Genetic Theory of Disease Transmission.
  85. ^ Radivojević, Miljana; Rehren, Thilo (December 2013). «Tainted ores and the rise of tin bronzes in Eurasia, c. 6500 years ago». Antiquity Publications Ltd.
  86. ^ a b McNeil, Ian (2002). Encyclopaedia of the History of Technology. London; New York: Routledge. pp. 13, 48–66. ISBN 978-0-203-19211-5.
  87. ^ Rickard, T.A. (1932). «The Nomenclature of Copper and its Alloys». Journal of the Royal Anthropological Institute. 62: 281–290. doi:10.2307/2843960. JSTOR 2843960.
  88. ^ Timberlake, Simon (11 June 2017). «New ideas on the exploitation of copper, tin, gold, and lead ores in Bronze Age Britain: The mining, smelting, and movement of metal». Materials and Manufacturing Processes. 32 (7–8): 709–727. doi:10.1080/10426914.2016.1221113. S2CID 138178474.
  89. ^ Martin, Susan R. (1995). «The State of Our Knowledge About Ancient Copper Mining in Michigan». The Michigan Archaeologist. 41 (2–3): 119. Archived from the original on 7 February 2016.
  90. ^ Hong, S.; Candelone, J.-P.; Patterson, C.C.; Boutron, C.F. (1996). «History of Ancient Copper Smelting Pollution During Roman and Medieval Times Recorded in Greenland Ice». Science. 272 (5259): 246–249 (247f.). Bibcode:1996Sci…272..246H. doi:10.1126/science.272.5259.246. S2CID 176767223.
  91. ^ de Callataÿ, François (2005). «The Graeco-Roman Economy in the Super Long-Run: Lead, Copper, and Shipwrecks». Journal of Roman Archaeology. 18: 361–372 (366–369). doi:10.1017/S104775940000742X. S2CID 232346123.
  92. ^ Savenije, Tom J.; Warman, John M.; Barentsen, Helma M.; van Dijk, Marinus; Zuilhof, Han; Sudhölter, Ernst J.R. (2000). «Corinthian Bronze and the Gold of the Alchemists» (PDF). Macromolecules. 33 (2): 60–66. Bibcode:2000MaMol..33…60S. doi:10.1021/ma9904870. Archived from the original (PDF) on 29 September 2007.
  93. ^ Lynch, Martin (2004). Mining in World History. p. 60. ISBN 978-1-86189-173-0.
  94. ^ «Gold: prices, facts, figures and research: A brief history of money». Retrieved 22 April 2011.
  95. ^ «Copper and Brass in Ships». Retrieved 6 September 2016.
  96. ^ Stelter, M.; Bombach, H. (2004). «Process Optimization in Copper Electrorefining». Advanced Engineering Materials. 6 (7): 558–562. doi:10.1002/adem.200400403. S2CID 138550311.
  97. ^ Gardner, E. D.; et al. (1938). Copper Mining in North America. Washington, D. C.: U. S. Bureau of Mines. Retrieved 19 March 2019.
  98. ^ Hyde, Charles (1998). Copper for America, the United States Copper Industry from Colonial Times to the 1990s. Tucson, Arizona: University of Arizona Press. p. passim. ISBN 0-8165-1817-3.
  99. ^ «Outokumpu Flash Smelting» (PDF). Outokumpu. p. 2. Archived from the original (PDF) on 24 July 2011.
  100. ^ Karen A. Mingst (1976). «Cooperation or illusion: an examination of the intergovernmental council of copper exporting countries». International Organization. 30 (2): 263–287. doi:10.1017/S0020818300018270. S2CID 154183817.
  101. ^ Ryck Lydecker. «Is Copper Bottom Paint Sinking?». BoatUS Magazine. Retrieved 3 June 2016.
  102. ^ «Copper». American Elements. 2008. Archived from the original on 8 June 2008. Retrieved 12 July 2008.
  103. ^ Pops, Horace, 2008, «Processing of wire from antiquity to the future», Wire Journal International, June, pp. 58–66
  104. ^ The Metallurgy of Copper Wire, http://www.litz-wire.com/pdf%20files/Metallurgy_Copper_Wire.pdf Archived 1 September 2013 at the Wayback Machine
  105. ^ Joseph, Günter, 1999, Copper: Its Trade, Manufacture, Use, and Environmental Status, edited by Kundig, Konrad J.A., ASM International, pp. 141–192 and pp. 331–375.
  106. ^ «Copper, Chemical Element – Overview, Discovery and naming, Physical properties, Chemical properties, Occurrence in nature, Isotopes». Chemistryexplained.com. Retrieved 16 October 2012.
  107. ^ Joseph, Günter, 1999, Copper: Its Trade, Manufacture, Use, and Environmental Status, edited by Kundig, Konrad J.A., ASM International, p.348
  108. ^ «Aluminum Wiring Hazards and Pre-Purchase Inspections». www.heimer.com. Archived from the original on 28 May 2016. Retrieved 3 June 2016.
  109. ^ «Accelerator: Waveguides (SLAC VVC)». SLAC Virtual Visitor Center. Retrieved 29 April 2011.
  110. ^ IE3 energy-saving motors, Engineer Live, http://www.engineerlive.com/Design-Engineer/Motors_and_Drives/IE3_energy-saving_motors/22687/
  111. ^ Energy‐efficiency policy opportunities for electric motor‐driven systems, International Energy Agency, 2011 Working Paper in the Energy Efficiency Series, by Paul Waide and Conrad U. Brunner, OECD/IEA 2011
  112. ^ Fuchsloch, J. and E.F. Brush, (2007), «Systematic Design Approach for a New Series of Ultra‐NEMA Premium Copper Rotor Motors», in EEMODS 2007 Conference Proceedings, 10–15 June, Beijing.
  113. ^ Copper motor rotor project; Copper Development Association; «Copper.org: Copper Motor Rotor Project». Archived from the original on 13 March 2012. Retrieved 7 November 2012.
  114. ^ NEMA Premium Motors, The Association of Electrical Equipment and Medical Imaging Manufacturers; «NEMA — NEMA Premium Motors». Archived from the original on 2 April 2010. Retrieved 12 October 2009.
  115. ^ International Energy Agency, IEA sees renewable energy growth accelerating over next 5 years, http://www.iea.org/newsroomandevents/pressreleases/2012/july/name,28200,en.html
  116. ^ Global trends in renewable energy investment 2012, by REN21 (Renewable Energy Policy Network for the 21st Century); http://www.ren21.net/gsr
  117. ^ Will the Transition to Renewable Energy Be Paved in Copper?, Renewable Energy World; Jan 15, 2016; https://www.renewableenergyworld.com/articles/2016/01/will-the-transition-to-renewable-energy-be-paved-in-copper.html Archived 2018-06-22 at the Wayback Machine
  118. ^ García-Olivares, Antonio, Joaquim Ballabrera-Poy, Emili García-Ladona, and Antonio Turiel. A global renewable mix with proven technologies and common materials, Energy Policy, 41 (2012): 561-57, http://imedea.uib-csic.es/master/cambioglobal/Modulo_I_cod101601/Ballabrera_Diciembre_2011/Articulos/Garcia-Olivares.2011.pdf
  119. ^ A kilo more of copper increases environmental performance by 100 to 1,000 times; Renewable Energy Magazine; April 14, 2011; http://www.renewableenergymagazine.com/article/a-kilo-more-of-copper-increases-environmental
  120. ^ Copper at the core of renewable energies; European Copper Institute; European Copper Institute; 18 pages; http://www.eurocopper.org/files/presskit/press_kit_copper_in_renewables_final_29_10_2008.pdf Archived 2012-05-23 at the Wayback Machine
  121. ^ Copper in energy systems; Copper Development Association Inc.; http://www.copper.org/environment/green/energy.html
  122. ^ The Rise Of Solar: A Unique Opportunity For Copper; Solar Industry Magazine; April 2017; Zolaika Strong; https://issues.solarindustrymag.com/article/rise-solar-unique-opportunity-copper
  123. ^ Pops, Horace, 1995. Physical Metallurgy of Electrical Conductors, in Nonferrous Wire Handbook, Volume 3: Principles and Practice, The Wire Association International
  124. ^ The World Copper Factbook, 2017; http://www.icsg.org/index.php/component/jdownloads/finish/170/2462
  125. ^ Copper Mineral Commodity Summary (USGS, 2017) https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/copper/ mcs-2017-coppe.pdf
  126. ^ Global Mineral Resource Assessment (USGS, 2014) http://pubs.usgs.gov/fs/2014/3004/pdf/fs2014-3004.pdf
  127. ^ Long-Term Availability of Copper; International Copper Association; http://copperalliance.org/wordpress/wp-content/uploads/2018/02/ICA-long-term-availability-201802-A4-HR.pdf Archived 2018-06-29 at the Wayback Machine
  128. ^ Will the Transition to Renewable Energy Be Paved in Copper?, Renewable Energy World; Jan 15, 2016; by Zolaikha Strong; https://www.renewableenergyworld.com/articles/2016/01/will-the-transition-to-renewable-energy-be-paved-in-copper.html Archived 2018-06-22 at the Wayback Machine
  129. ^ Seale, Wayne (2007). The role of copper, brass, and bronze in architecture and design; Metal Architecture, May 2007
  130. ^ Copper roofing in detail; Copper in Architecture; Copper Development Association, U.K., www.cda.org.uk/arch
  131. ^ Architecture, European Copper Institute; http://eurocopper.org/copper/copper-architecture.html Archived 9 October 2012 at the Wayback Machine
  132. ^ Kronborg completed; Agency for Palaces and Cultural Properties, København, «Kronborg completed — Agency for Palaces and Cultural Properties». Archived from the original on 24 October 2012. Retrieved 12 September 2012.
  133. ^ Berg, Jan. «Why did we paint the library’s roof?». Archived from the original on 25 June 2007. Retrieved 20 September 2007.
  134. ^ Architectural considerations; Copper in Architecture Design Handbook, http://www.copper.org/applications/architecture/arch_dhb/fundamentals/arch_considerations.htm[permanent dead link]
  135. ^ Peters, Larry E. (2004). Preventing corrosion on copper roofing systems; Professional Roofing, October 2004, http://www.professionalroofing.net
  136. ^ Oxidation Reaction: Why is the Statue of Liberty Blue-Green? Engage Students in Engineering; www.EngageEngineering.org; Chun Wu, PhD, Mount Marty College; Funded by the National Science Foundation (NSF) under Grant No. 083306. «Archived copy» (PDF). Archived from the original (PDF) on 25 October 2013. Retrieved 25 October 2013.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  137. ^ Fitzgerald, K.P.; Nairn, J.; Atrens, A. (1998). «The chemistry of copper patination». Corrosion Science. 40 (12): 2029–50. doi:10.1016/S0010-938X(98)00093-6.
  138. ^ Application Areas: Architecture – Finishes – patina; http://www.copper.org/applications/architecture/finishes.html
  139. ^ Glossary of copper terms, Copper Development Association (UK): «Glossary of copper terms». Archived from the original on 20 August 2012. Retrieved 14 September 2012.
  140. ^ Finishes – natural weathering; Copper in Architecture Design Handbook, Copper Development Association Inc., «Copper.org: Architecture Design Handbook: Finishes». Archived from the original on 16 October 2012. Retrieved 12 September 2012.
  141. ^ Davis, Joseph R. (2001). Copper and Copper Alloys. ASM International. pp. 3–6, 266. ISBN 978-0-87170-726-0.
  142. ^ Edding, Mario E., Flores, Hector, and Miranda, Claudio, (1995), Experimental Usage of Copper-Nickel Alloy Mesh in Mariculture. Part 1: Feasibility of usage in a temperate zone; Part 2: Demonstration of usage in a cold zone; Final report to the International Copper Association Ltd.
  143. ^ Corrosion Behaviour of Copper Alloys used in Marine Aquaculture Archived 24 September 2013 at the Wayback Machine. (PDF) . copper.org. Retrieved on 8 November 2011.
  144. ^ Copper Touch Surfaces Archived 23 July 2012 at the Wayback Machine. Copper Touch Surfaces. Retrieved on 8 November 2011.
  145. ^ «EPA Registers Copper Surfaces for Residual Use Against Coronavirus». United States Environmental Protection Agency. 10 February 2021. Retrieved 11 October 2021.
  146. ^ Montero, David A.; Arellano, Carolina; Pardo, Mirka; Vera, Rosa; Gálvez, Ricardo; Cifuentes, Marcela; Berasain, María A.; Gómez, Marisol; Ramírez, Claudio; Vidal, Roberto M. (5 January 2019). «Antimicrobial properties of a novel copper-based composite coating with potential for use in healthcare facilities». Antimicrobial Resistance and Infection Control. 8 (1): 3. doi:10.1186/s13756-018-0456-4. ISSN 2047-2994. PMC 6321648. PMID 30627427.
  147. ^ a b «EPA registers copper-containing alloy products». United States Environmental Protection Agency. May 2008. Archived from the original on 29 September 2015.
  148. ^ Biurrun, Amaya; Caballero, Luis; Pelaz, Carmen; León, Elena; Gago, Alberto (1999). «Treatment of a Legionella pneumophila‐Colonized Water Distribution System Using Copper‐Silver Ionization and Continuous Chlorination» (PDF). Infection Control and Hospital Epidemiology. 20 (6): 426–428. doi:10.1086/501645. JSTOR 30141645. PMID 10395146. S2CID 32388649. Archived from the original (PDF) on 17 February 2019.
  149. ^ Zaleski, Andrew, As hospitals look to prevent infections, a chorus of researchers make a case for copper surfaces, STAT, 24 September 2020
  150. ^ Chilean subway protected with Antimicrobial Copper – Rail News from Archived 24 July 2012 at the Wayback Machine. rail.co. Retrieved on 8 November 2011.
  151. ^ Codelco to provide antimicrobial copper for new metro lines (Chile)[dead link]. Construpages.com.ve. Retrieved on 8 November 2011.
  152. ^ PR 811 Chilean Subway Installs Antimicrobial Copper Archived 23 November 2011 at the Wayback Machine. (PDF). antimicrobialcopper.com. Retrieved on 8 November 2011.
  153. ^ «Copper and Cupron». Cupron.
  154. ^ «Global copper market under supplied, demand on the rise – report». Mining.com. 6 January 2019. Retrieved 13 January 2019.
  155. ^ «Will the Transition to Renewable Energy Be Paved in Copper?». www.renewableenergyworld.com. 15 January 2015. Archived from the original on 22 June 2018. Retrieved 13 January 2019.
  156. ^ «Copper and cars: Boom goes beyond electric vehicles». MINING.com. 18 June 2018. Retrieved 13 January 2019.
  157. ^ «Impact of electric cars in medium-term copper demand ‘overrated’, experts say». MINING.com. 12 April 2018. Retrieved 13 January 2019.
  158. ^ «Why are Premiums for Copper Bullion So High?». Provident Metals. 20 August 2012. Retrieved 23 January 2019.
  159. ^ Chace, Zoe. «Penny Hoarders Hope for the Day The Penny Dies». NPR.org. NPR. Retrieved 23 January 2019.
  160. ^ Walker, W.R.; Keats, D.M. (1976). «An investigation of the therapeutic value of the ‘copper bracelet’-dermal assimilation of copper in arthritic/rheumatoid conditions». Agents and Actions. 6 (4): 454–459. PMID 961545.
  161. ^ Richmond SJ, Gunadasa S, Bland M, Macpherson H (2013). «Copper bracelets and magnetic wrist straps for rheumatoid arthritis – analgesic and anti-inflammatory effects: a randomised double-blind placebo controlled crossover trial». PLOS ONE. 8 (9): e71529. Bibcode:2013PLoSO…871529R. doi:10.1371/journal.pone.0071529. PMC 3774818. PMID 24066023.
  162. ^ Richmond, Stewart J.; Brown, Sally R.; Campion, Peter D.; Porter, Amanda J.L.; Moffett, Jennifer A. Klaber; Jackson, David A.; Featherstone, Valerie A.; Taylor, Andrew J. (2009). «Therapeutic effects of magnetic and copper bracelets in osteoarthritis: A randomised placebo-controlled crossover trial». Complementary Therapies in Medicine. 17 (5–6): 249–256. doi:10.1016/j.ctim.2009.07.002. ISSN 0965-2299. PMID 19942103.
  163. ^ University of Arkansas for Medical Sciences:
    Find the Truth Behind Medical Myths Archived 6 January 2014 at the Wayback Machine

    While it’s never been proven that copper can be absorbed through the skin by wearing a bracelet, research has shown that excessive copper can result in poisoning, causing vomiting and, in severe cases, liver damage.

  164. ^
    Truth in Advertising
    Tommie Copper
  165. ^ a b Geoffrey Michael Gadd (March 2010). «Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation». Microbiology. 156 (3): 609–643. doi:10.1099/mic.0.037143-0. PMID 20019082.
  166. ^ Harbhajan Singh (2006). Mycoremediation: Fungal Bioremediation. p. 509. ISBN 978-0-470-05058-3.
  167. ^ Vest, Katherine E.; Hashemi, Hayaa F.; Cobine, Paul A. (2013). «Chapter 13 The Copper Metallome in Eukaryotic Cells». In Banci, Lucia (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 12. Springer. pp. 451–78. doi:10.1007/978-94-007-5561-1_13. ISBN 978-94-007-5560-4. PMID 23595680. electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
  168. ^ «Fun facts». Horseshoe crab. University of Delaware. Archived from the original on 22 October 2008. Retrieved 13 July 2008.
  169. ^ a b S.J. Lippard, J.M. Berg «Principles of bioinorganic chemistry» University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. ISBN 0-935702-73-3.
  170. ^ Decker, H. & Terwilliger, N. (2000). «COPs and Robbers: Putative evolution of copper oxygen-binding proteins». Journal of Experimental Biology. 203 (Pt 12): 1777–1782. doi:10.1242/jeb.203.12.1777. PMID 10821735.
  171. ^
    Schneider, Lisa K.; Wüst, Anja; Pomowski, Anja; Zhang, Lin; Einsle, Oliver (2014). «Chapter 8. No Laughing Matter: The Unmaking of the Greenhouse Gas Dinitrogen Monoxide by Nitrous Oxide Reductase«. In Peter M.H. Kroneck; Martha E. Sosa Torres (eds.). The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 14. Springer. pp. 177–210. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_8. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416395.
  172. ^ Denoyer, Delphine; Clatworthy, Sharnel A.S.; Cater, Michael A. (2018). «Chapter 16. Copper Complexes in Cancer Therapy». In Sigel, Astrid; Sigel, Helmut; Freisinger, Eva; Sigel, Roland K.O. (eds.). Metallo-Drugs: Development and Action of Anticancer Agents. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 18. Berlin: de Gruyter GmbH. pp. 469–506. doi:10.1515/9783110470734-022. ISBN 978-3-11-047073-4. PMID 29394035.
  173. ^ a b «Amount of copper in the normal human body, and other nutritional copper facts». Archived from the original on 10 April 2009. Retrieved 3 April 2009.
  174. ^ Adelstein, S. J.; Vallee, B. L. (1961). «Copper metabolism in man». New England Journal of Medicine. 265 (18): 892–897. doi:10.1056/NEJM196111022651806. PMID 13859394.
  175. ^ M.C. Linder; Wooten, L.; Cerveza, P.; Cotton, S.; Shulze, R.; Lomeli, N. (1 May 1998). «Copper transport». The American Journal of Clinical Nutrition. 67 (5): 965S–971S. doi:10.1093/ajcn/67.5.965S. PMID 9587137.
  176. ^ Frieden, E.; Hsieh, H.S. (1976). Ceruloplasmin: The copper transport protein with essential oxidase activity. Advances in Enzymology – and Related Areas of Molecular Biology. Vol. 44. pp. 187–236. doi:10.1002/9780470122891.ch6. ISBN 978-0-470-12289-1. JSTOR 20170553. PMID 775938.
  177. ^ S.S. Percival; Harris, E.D. (1 January 1990). «Copper transport from ceruloplasmin: Characterization of the cellular uptake mechanism». American Journal of Physiology. Cell Physiology. 258 (1): C140–C146. doi:10.1152/ajpcell.1990.258.1.c140. PMID 2301561.
  178. ^ Dietary Reference Intakes: RDA and AI for Vitamins and Elements Archived 13 November 2018 at the Wayback Machine Food and Nutrition Board, Institute of Medicine, National Academies Press, 2011. Retrieved 18 April 2018.
  179. ^ Copper. IN: Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Copper. National Academy Press. 2001, PP. 224–257.
  180. ^ «Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies» (PDF). 2017.
  181. ^ Tolerable Upper Intake Levels For Vitamins And Minerals (PDF), European Food Safety Authority, 2006
  182. ^ «Federal Register May 27, 2016 Food Labeling: Revision of the Nutrition and Supplement Facts Labels. FR p. 33982» (PDF).
  183. ^ «Daily Value Reference of the Dietary Supplement Label Database (DSLD)». Dietary Supplement Label Database (DSLD). Archived from the original on 7 April 2020. Retrieved 16 May 2020.
  184. ^ Bonham, Maxine; O’Connor, Jacqueline M.; Hannigan, Bernadette M.; Strain, J.J. (2002). «The immune system as a physiological indicator of marginal copper status?». British Journal of Nutrition. 87 (5): 393–403. doi:10.1079/BJN2002558. PMID 12010579.
  185. ^ Li, Yunbo; Trush, Michael; Yager, James (1994). «DNA damage caused by reactive oxygen species originating from a copper-dependent oxidation of the 2-hydroxy catechol of estradiol». Carcinogenesis. 15 (7): 1421–1427. doi:10.1093/carcin/15.7.1421. PMID 8033320.
  186. ^ Gordon, Starkebaum; John, M. Harlan (April 1986). «Endothelial cell injury due to copper-catalyzed hydrogen peroxide generation from homocysteine». J. Clin. Invest. 77 (4): 1370–6. doi:10.1172/JCI112442. PMC 424498. PMID 3514679.
  187. ^ «Pesticide Information Profile for Copper Sulfate». Cornell University. Retrieved 10 July 2008.
  188. ^ Hunt, Charles E. & William W. Carlton (1965). «Cardiovascular Lesions Associated with Experimental Copper Deficiency in the Rabbit». Journal of Nutrition. 87 (4): 385–394. doi:10.1093/jn/87.4.385. PMID 5841854.
  189. ^ Ayyat M.S.; Marai I.F.M.; Alazab A.M. (1995). «Copper-Protein Nutrition of New Zealand White Rabbits under Egyptian Conditions». World Rabbit Science. 3 (3): 113–118. doi:10.4995/wrs.1995.249.
  190. ^ Brewer GJ (March 2012). «Copper excess, zinc deficiency, and cognition loss in Alzheimer’s disease». BioFactors (Review). 38 (2): 107–113. doi:10.1002/biof.1005. hdl:2027.42/90519. PMID 22438177. S2CID 16989047.
  191. ^ «Copper: Alzheimer’s Disease». Examine.com. Retrieved 21 June 2015.
  192. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. «#0151». National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  193. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. «#0150». National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  194. ^ OEHHA Copper
  195. ^ Talhout, Reinskje; Schulz, Thomas; Florek, Ewa; Van Benthem, Jan; Wester, Piet; Opperhuizen, Antoon (2011). «Hazardous Compounds in Tobacco Smoke». International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (12): 613–628. doi:10.3390/ijerph8020613. ISSN 1660-4601. PMC 3084482. PMID 21556207.
  196. ^ Pourkhabbaz, A.; Pourkhabbaz, H. (2012). «Investigation of Toxic Metals in the Tobacco of Different Iranian Cigarette Brands and Related Health Issues». Iranian Journal of Basic Medical Sciences. 15 (1): 636–644. PMC 3586865. PMID 23493960.
  197. ^ Bernhard, David; Rossmann, Andrea; Wick, Georg (2005). «Metals in cigarette smoke». IUBMB Life. 57 (12): 805–809. doi:10.1080/15216540500459667. PMID 16393783. S2CID 35694266.

Notes

Pourbaix diagrams for copper

Copper in water pourbiax diagram.png

Copper in sulphide media pourbiax diagram.png

Copper in 10M ammonia pourbiax diagram.png

Copper in chloride media more copper pourbiax.png

in pure water, or acidic or alkali conditions. Copper in neutral water is more noble than hydrogen. in water containing sulfide in 10 M ammonia solution in a chloride solution

Further reading

  • Massaro, Edward J., ed. (2002). Handbook of Copper Pharmacology and Toxicology. Humana Press. ISBN 978-0-89603-943-8.
  • «Copper: Technology & Competitiveness (Summary) Chapter 6: Copper Production Technology» (PDF). Office of Technology Assessment. 2005.
  • Current Medicinal Chemistry, Volume 12, Number 10, May 2005, pp. 1161–1208(48) Metals, Toxicity and Oxidative Stress
  • William D. Callister (2003). Materials Science and Engineering: an Introduction (6th ed.). Wiley, New York. Table 6.1, p. 137. ISBN 978-0-471-73696-7.
  • Material: Copper (Cu), bulk, MEMS and Nanotechnology Clearinghouse.
  • Kim BE; Nevitt T; Thiele DJ (2008). «Mechanisms for copper acquisition, distribution and regulation». Nat. Chem. Biol. 4 (3): 176–85. doi:10.1038/nchembio.72. PMID 18277979.

External links

Wikiquote has quotations related to Copper.

Wikimedia Commons has media related to Copper.

Look up copper in Wiktionary, the free dictionary.

Wikisource has original text related to this article:

  • Copper at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
  • Copper and compounds fact sheet from the National Pollutant Inventory of Australia
  • Copper.org – official website of the Copper Development Association with an extensive site of properties and uses of copper
  • Price history of copper, according to the IMF

МедьМедь – это пластичный золотисто-розовый металл с характерным металлическим блеском. В периодической системе Д. И. Менделеева этот химический элемент обозначается, как Сu (Cuprum) и находится под порядковым номером 29 в I группе (побочной подгруппе), в 4 периоде.


Латинское название Cuprum произошло от имени острова Кипр. Известны факты, что на Кипре ещё в III веке до нашей эры находились медные рудники и местные умельцы выплавляли медь. Купить медь можно в комании «КУПРУМ».

По данным историков, знакомству общества с медью около девяти тысячелетий. Самые древние медные изделия найдены во время археологических раскопок на местности современной Турции. Археологи обнаружили маленькие медные бусинки и пластинки для украшения одежды. Находки датируются рубежом VIII-VII тыс. до нашей эры. Из меди в древности изготавливали украшения, дорогую посуду и различные инструменты с тонким лезвием.

Великим достижением древних металлургов можно назвать получение сплава с медной основой – бронзы.

Основные свойства меди

1. Физические свойства.

На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки. Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.

Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.

Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.

Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в медный лист и медный пруток, протягивается в медную проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра. Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.

Свойства меди

2. Химические свойства.

Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) – верхнего слоя платины.
Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.

Химические свойства

Способы получения меди

В природе медь существует в соединениях и в виде самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, сернистыми и углекислыми комплексами, а также сульфидными рудами. Самые распространённые руды — это медный колчедан и медный блеск. Содержание меди в них составляет 1-2%. 90% первичной меди добывают пирометаллургическим способом и 10% гидрометаллургическим.

1. Пирометаллургический способ включает в себя такие процессы: обогащение и обжиг, плавка на штейн, продувка в конвертере, электролитическое рафинирование.
Обогащают медные руды методом флотации и окислительного обжига. Сущность метода флотации заключается в следующем: частицы меди, взвешенные в водной среде, прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Метод позволяет получить медный порошкообразный концентрат, который содержит 10-35% меди.

Окислительному обжигу подлежат медные руды и концентраты со значительным содержанием серы. При нагреве в присутствии кислорода происходит окисление сульфидов, и количество серы снижается почти в два раза. Обжигу подвергаются бедные концентраты, в которых содержится 8-25% меди. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавят, не прибегая к обжигу.

Следующий этап пирометаллургического способа получения меди – это плавка на штейн. Если в качестве сырья используется кусковая медная руда с большим количеством серы, то плавку проводят в шахтных печах. А для порошкообразного флотационного концентрата применяют отражательные печи. Плавка происходит при температуре 1450 °С.

В горизонтальных конвертерах с боковым дутьём медный штейн продувается сжатым воздухом для того, чтобы произошли процессы окисления сульфидов и феррума. Далее образовавшиеся окислы переводят в шлак, а серу в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железо, серу, а также незначительное количество никеля, олова, серебра и золота.

Черновая медь подлежит огневому, а далее электролитическому рафинированию. Примеси удаляют с газами и переводят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь с чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.

2. Гидрометаллургический способ заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты, а затем выделении металлической меди непосредственно из раствора. Такой способ применяется для переработки бедных руд и не допускает попутного извлечения драгоценных металлов вместе с медью.

Получение меди

Применение меди

Благодаря ценным качествам медь и медные сплавы используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении. Существуют сплавы меди с такими металлами, как цинк, олово, алюминий, никель, титан, серебро, золото. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Выделяют две группы медных сплавов: латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами).

Медь обладает высокой экологичностью, что допускает её использование в строительстве жилых домов. К примеру, медная кровля за счёт антикоррозионных свойств, может прослужить больше ста лет без специального ухода и покраски.

Медь в сплавах с золотом используется в ювелирном деле. Такой сплав увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.

Для соединений меди характерна высокая биологическая активность. В растениях медь принимает участие в синтезе хлорофилла. Поэтому её можно увидеть в составе минеральных удобрений. Недостаток меди в организме человека может вызвать ухудшение состава крови. Она есть в составе многих продуктов питания. К примеру, этот металл содержится в молоке. Однако важно помнить, что избыток соединений меди может вызвать отравление. Именно поэтому нельзя готовить пищу в медной посуде. Во время кипячения в пищу может попасть большое количество меди. Если же посуда внутри покрыта слоем олова, то опасности отравления нет.

В медицине медь используют, как антисептическое и вяжущее средство. Она является компонентом глазных капель от конъюнктивита и растворов от ожогов.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Медцентр как пишется
  • Межырргациональный как пишется
  • Межидейный как пишется
  • Медучреждение как пишется медучреждение правильно
  • Межынтернатский или межинтернатский как пишется