měď

chemický prvek

měď

Měď z poloostrova Keweenaw, Michigan, USA

Nativní měď se nachází na mnoha místech jako primární minerál v čedičových lávách a také jako redukovaná ze sloučenin mědi, jako jsou sulfidy, arsenidy, chloridy a uhličitany. (Pro mineralogické vlastnosti mědi,viděttabulka přírodních prvků.) Měď se vyskytuje v kombinaci v mnoha minerálech, jako je chalkocit, chalkopyrit, bornit, kuprit, malachit a azurit. Je přítomen v popelu mořských řas, v mnoha mořských korálech, v lidských játrech a v mnoha měkkýších a členovcích. Měď hraje stejnou roli při transportu kyslíku v hemocyaninu modrokrevných měkkýšů a korýšů jako železo v hemoglobinu červenokrevných živočichů. Měď přítomná u lidí jako stopový prvek pomáhá katalyzovat tvorbu hemoglobinu. Ložisko porfyrové mědi v Andách v Chile je největším známým ložiskem minerálu. Na počátku 21. století se Chile stalo předním světovým producentem mědi. Mezi další významné výrobce patří Peru, Čína a Spojené státy.

Kitwe: povrchový měděný důl

Povrchový měděný důl, Kitwe, Zambie.

Měď se komerčně vyrábí hlavně tavením nebo loužením, obvykle následovaným elektrolytickým vylučováním ze síranových roztoků. Pro detailní zpracování výroby mědi,vidětzpracování mědi. Hlavní část mědi vyrobené ve světě se používá v elektrotechnickém průmyslu; většina ze zbytku je kombinována s jinými kovy za vzniku slitin. (Je také technologicky důležitý jako galvanický povlak.) Důležitými řadami slitin, ve kterých je měď hlavní složkou, jsou mosaz (měď a zinek), bronzy (měď a cín) a niklové stříbra (měď, zinek a nikl, ne). stříbrný). Existuje mnoho užitečných slitin mědi a niklu, včetně Monel; tyto dva kovy jsou zcela mísitelné. Měď také tvoří důležitou sérii slitin s hliníkem, nazývané hliníkové bronzy. Berylliová měď (2 procenta Be) je neobvyklá slitina mědi v tom, že ji lze vytvrdit tepelným zpracováním. Měď je součástí mnoha mincovních kovů. Dlouho poté, co doba bronzová přešla do doby železné, zůstala měď druhým kovem v použití a důležitosti po železe. Do 60. let se však levnější a mnohem vydatnější hliník posunul na druhé místo ve světové produkci.

měděné kabely

Měděné elektrické kabely. Vzhledem k vysoké elektrické vodivosti mědi se hojně používá v elektrotechnickém průmyslu.(více)

Měď je jedním z nejtažnějších kovů, není nijak zvlášť pevný nebo tvrdý. Pevnost a tvrdost jsou znatelně zvýšeny tvářením za studena, protože se tvoří podlouhlé krystaly stejné plošně centrované krychlové struktury, která je přítomna v měkčí žíhané mědi. Běžné plyny, jako je kyslík, dusík, oxid uhličitý a oxid siřičitý, jsou rozpustné v roztavené mědi a značně ovlivňují mechanické a elektrické vlastnosti ztuhlého kovu. Čistý kov je na druhém místě za stříbrem v tepelné a elektrické vodivosti. Přírodní měď je směsí dvou stabilních izotopů: mědi-63 (69,15 procenta) a mědi-65 (30,85 procenta).

Britannický kvíz

Fakta, která byste měli vědět: Kvíz o periodické tabulce

Protože měď v elektromotorické řadě leží pod vodíkem, není rozpustná v kyselinách s vývojem vodíku, i když bude reagovat s oxidujícími kyselinami, jako je dusičná a horká, koncentrovaná kyselina sírová. Měď odolává působení atmosféry a mořské vody. Dlouhodobé vystavení vzduchu však vede k vytvoření tenkého zeleného ochranného povlaku (patiny), který je směsí hydroxokarbonátu, hydroxosulfátu a malého množství dalších sloučenin. Měď je středně ušlechtilý kov, který není ovlivněn neoxidujícími nebo nekomplexujícími zředěnými kyselinami v nepřítomnosti vzduchu. Bude se však snadno rozpouštět v kyselině dusičné a v kyselině sírové v přítomnosti kyslíku. Je také rozpustný ve vodném amoniaku nebo kyanidu draselném v přítomnosti kyslíku kvůli tvorbě velmi stabilních kyanokomplexů při rozpuštění. Kov bude reagovat při červeném žáru s kyslíkem za vzniku oxidu měďnatého, CuO, a při vyšších teplotách oxidu měďného, ​​Cu.₂O. Zahříváním se sírou reaguje za vzniku sulfidu měďného, ​​Cu₂S.

cuprit

Cuprite z Namibie.

Sloučeniny mědi (I) (měďnaté) jsou všechny diamagnetické a až na výjimky bezbarvé. Mezi důležité průmyslové sloučeniny mědi(I) patří oxid měďný (Cu₂O), chlorid měďný (Cu₂Cl₂) a sulfid měďný (Cu₂S). Oxid měďný je červený nebo červenohnědý krystal nebo prášek, který se v přírodě vyskytuje jako minerál cuprit. Vyrábí se ve velkém měřítku redukcí směsných rud oxidu mědi kovovým mědí nebo elektrolýzou vodného roztoku chloridu sodného pomocí měděných elektrod. Čistá sloučenina je nerozpustná ve vodě, ale rozpustná v kyselině chlorovodíkové nebo v amoniaku. Oxid měďný se používá hlavně jako červený pigment pro nátěry proti znečištění, skla, porcelánové glazury a keramiku a jako fungicid pro osiva nebo plodiny.

Chlorid měďný je bělavá až našedlá pevná látka, která se vyskytuje jako minerál nantokit. Obvykle se připravuje redukcí chloridu měďnatého kovovou mědí. Čistá sloučenina je stabilní na suchém vzduchu. Vlhký vzduch jej přemění na nazelenalou okysličenou sloučeninu a po vystavení světlu se přemění na chlorid měďnatý. Je nerozpustný ve vodě, ale rozpouští se v koncentrované kyselině chlorovodíkové nebo v amoniaku kvůli tvorbě komplexních iontů. Chlorid měďný se používá jako katalyzátor v řadě organických reakcí, zejména při syntéze akrylonitrilu z acetylenu a kyanovodíku; jako odbarvovací a odsiřovací činidlo pro ropné produkty; jako denitrační činidlo pro celulózu; a jako kondenzační činidlo pro mýdla, tuky a oleje.

Sulfid měďný se vyskytuje ve formě černého prášku nebo hrudek a nachází se jako minerál chalkocit. Velká množství sloučeniny se získají zahříváním sulfidu měďnatého (CuS) v proudu vodíku. Sulfid měďný je nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v hydroxidu amonném a kyselině dusičné. Jeho aplikace zahrnují použití v solárních článcích, svítících barvách, elektrodách a určitých typech tuhých maziv.

Komerčně hodnotné sloučeniny mědi (II) zahrnují oxid měďnatý (CuO), chlorid měďnatý (CuCl).₂a síran měďnatý (CuSO₄). Oxid měďnatý je černý prášek, který se vyskytuje jako minerály tenorit a paramelakonit. Velké množství se vyrábí pražením směsných rud oxidu mědi v peci při teplotě nižší než 1 030 stupňů (1 900 stupňů F). Čistá sloučenina může být rozpuštěna v kyselinách a alkalických kyanidech. Oxid měďnatý se používá jako pigment (modrý až zelený) pro sklenice, porcelánové glazury a umělé drahokamy. Používá se také jako odsiřovací činidlo pro ropné plyny a jako oxidační katalyzátor.

Chlorid měďnatý je nažloutlý až hnědý prášek, který snadno absorbuje vlhkost ze vzduchu a mění se na zelenomodrý hydrát CuCl.₂∙2H₂O. Hydrát se běžně připravuje průchodem chloru a vody v kontaktní věži naplněné kovovou mědí. Bezvodá sůl se získá zahřátím hydrátu na 100 stupňů (212 stupňů F). Podobně jako chlorid měďný se chlorid měďnatý používá jako katalyzátor v řadě organických reakcí – např. při chloraci uhlovodíků. Dále slouží jako konzervant dřeva, mořidlo (fixátor) při barvení a potisku látek, dezinfekce, přísada do krmiv a pigment pro sklo a keramiku.

Síran měďnatý je sůl vytvořená zpracováním oxidu měďnatého kyselinou sírovou. Tvoří se jako velké, jasně modré krystaly obsahující pět molekul vody (CuSO₄∙5H₂O) a je komerčně známý jako modrý vitriol. Bezvodá sůl se vyrábí zahřátím hydrátu na 150 stupňů (300 stupňů F). Síran měďnatý se používá hlavně pro zemědělské účely, jako pesticid, germicid, přísada do krmiv a přísada do půdy. Mezi jeho menší použití patří jako surovina při přípravě dalších sloučenin mědi, jako činidlo v analytické chemii, jako elektrolyt pro baterie a galvanické lázně a v lékařství jako lokálně aplikovaný fungicid, baktericid a adstringent.

Mezi další důležité sloučeniny mědi(II) patří uhličitan měďnatý, Cu₂(ACH)₂CO₃, který se připravuje přidáním uhličitanu sodného do roztoku síranu měďnatého a poté filtrací a sušením produktu. Používá se jako barvivo. S arsenem tvoří měďnatý acetoarsenit (běžně známý jako pařížská zeleň), prostředek na ochranu dřeva a insekticid.