Miedź - Encyklopedia

Pozycjonowanie oraz tworzenie stron www. Informacje na temat programu Google Adsense. Druk cyfrowy na życzenie - książki, recepty, katalogi - tanio! Pomysł na upominek na wesele twojej znajomej! Podkarpacki OTS, zdrowie omówienie chorób - objawy, leczenie

Miedź

Tekst z tej strony jest kopią wikipedii: pl.wikipedia.org/.
Na licencji GNU Free Documentation License

Dane ogólneWłasności atomoweWłasności fizycznePozostałe dane

Najbardziej stabilne izotopy*

Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej,użyte są jednostki SI i warunki normalne.

NiCuZn
 CuAg    
Nazwa, symbol, l.a.*Miedź, Cu, 29
Własności metalicznemetal przejściowy
Grupa, okres, blok11 (IB), 4, d
Gęstość, twardość8920 kg/m3, 3,0
Kolorczerwonawy
Masa atomowa63,546 u
Promień atomowy (obl.)135 (145) pm
Promień kowalencyjny138 pm
Promień van der Waalsa140 pm
Konfiguracja elektronowa[Ar]3d104s1
e- na poziom energetyczny2, 8, 18, 1
Stopień utlenienia1, 2, 3, 4
Własności kwasowe tlenkówśrednio zasadowe
Struktura krystalicznaregularna ścienniecentrowana
Stan skupieniastały
Temperatura topnienia1357,6 K(1084,4 °C)
Temperatura wrzenia2840 K(2567°C)
Temperatura rekrystalizacji550-600°C
Objętość molowa7,11×10-6 m³/mol
Ciepło parowania300,3 kJ/mol
Ciepło topnienia13,05 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej0,0505 Pa (1358 K)
Prędkość dźwięku3570 m/s (293,15 K)
Elektroujemność1,90 (Pauling)1,75 (Allred)
Ciepło właściwe380 J/(kg*K)
Przewodność właściwa59,6×106 S/m
Przewodność cieplna401 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny745,5 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny1957,9 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny3555 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny5536 kJ/mol
izotopwyst.o.p.rs.r.e.r.MeVp.r.
63Cu69,17%stabilny izotop z 34 neutronami
64Cu{syn.}12,7 godzw.e.1,67564Ni
β-0,57964Zn
65Cu30,83%stabilny izotop z 36 neutronami
67Cu{syn.}61,9 godzβ-0,5867Zn
*Wyjaśnienie skrótów:l.a.=liczba atomowawyst.=występowanie w przyrodzie,o.p.r.=okres połowicznego rozpadu,s.r.=sposób rozpadu,e.r.=energia rozpadu,p.r.=produkt rozpadu,w.e.=wychwyt elektronu

Miedź (Cu, łac. cuprum) – pierwiastek chemiczny, z grupy metali przejściowych układu okresowego. Nazwa pochodzi od Cypru, gdzie w starożytności odkryto ten metal. Początkowo nazywano go metalem cypryjskim (łac. cyprum aes), a następnie cuprum.

Miedź rodzima

Posiada 26 izotopów z przedziału mas 55-80. Trwałe są tylko dwa: 63 i 65.

Występuje w skorupie ziemskiej w ilościach 55 ppm. W naturze występuje w postaci rud oraz w postaci czystej jako minerał - miedź rodzima. Miedź rodzima jest rzadko spotykana. Głównym źródłem tego metalu są minerały: – siarczki: [ chalkopiryt (CuFeS2), chalkozyn (Cu2S), bornit (Cu5FeS4)] i węglany - azuryt (Cu3(CO3)2(OH)2), malachit (Cu2CO3(OH)2).

Spis treści
//

[ Czysta miedź metaliczna

Miedź jest metalem barwy czerwonawej, o gęstości 8,96 g/cm³ i temperaturze topnienia 1083°C. Miedź metaliczna po wytopie i oczyszczeniu jest czerwono-brązowym, miękkim metalem o bardzo dobrym przewodnictwie cieplnym i elektrycznym. Nie ulega na powietrzu korozji, ale reaguje z zawartym w powietrzu dwutlenkiem węgla pokrywając się charakterystyczną zieloną patyną zwaną grynszpanem szlachetnym. W środowisku o dużym stężeniu dwutlenku siarki zamiast zielonej patyny pojawia się czarny nalot siarczku miedzi.

Można ją przerabiać plastycznie na zimno i na gorąco, ale w przypadku przeróbki na zimno następuje utwardzenie metalu (w wyniku zgniotu), które usuwa się przez wyżarzenie rekrystalizujące (w temp. 400-600°C). Przeróbkę plastyczną na gorąco przeprowadza się w temp. 650-800°C. Cennymi własnościami miedzi są wysoka przewodność elektryczna i cieplna oraz odporność na korozję.

Miedź czysta zawiera 0,01-1,0% zanieczyszczeń, zależnie od rodzaju wytwarzania, przetwarzania i oczyszczania. Za zanieczyszczenia uważa się takie pierwiastki jak: Bi, Pb, Sb, As, Fe, Ni, Sn, Zn, oraz S.

Związki

Siarczan miedzi(II) CuSO4 ma własności odkażające, a bezwodny ma silne własności higroskopijne i jest stosowany do suszenia rozpuszczalników. Kompleksy miedzi są trwałe, jednak dość łatwo jest zmieniać stopień utlenienia miedzi w takich kompleksach i dlatego są one często stosowane jak katalizatory reakcji redoks. Roztwory wodne soli miedzi(I) są intensywnie zielone, a roztwory soli miedzi(II) intensywnie niebieskie, co wykorzystuje się w miareczkowaniu kolorymetrycznym układów redoks.

Zastosowanie miedzi

Miedź, obok żelaza odegrała wyjątkową rolę w rozwoju cywilizacji ludzkiej. Epoka brązu zawdzięcza swoją nazwę jednemu ze stopów miedzi. Pierwiastek ten znany jest od starożytności, od kiedy to był podstawowym składnikiem brązów.

Jest ona masowo wykorzystywana jako surowiec do produkcji przewodów elektrycznych i ogólnie w elektronice, a także w budownictwie (pokrycie dachów, elementy różnych instalacji), jako barwnik szkła oraz katalizator.

Miedź jest dodawana do wielu stopów, zarówno do stali jaki i do stopów aluminium. Jest też dodawana do srebra i złota poprawiając znacznie ich własności mechaniczne.

Miedź z cyną, cynkiem, molibdenem i innymi metalami przejściowymi tworzy cały zestaw stopów zwanych ogólnie brązami. Najbardziej znane z nich to: udający złoto tombak i posiadający bardzo dobre własności mechaniczne oraz znaczną odporność na korozję mosiądz. Stopy miedzi stosuje się do wyrobu kosztownej armatury, elementów precyzyjnych urządzeń mechanicznych i w jubilerstwie.

Znaczenie biologiczne

Miedź jest mikroelementem występującym w centrach reaktywności wielu enzymów. Jest tam ze względu na łatwość pobierania i oddawania elektronu w czasie zmiany stanu utlenienia. Potrzebna jest do tworzenia się krwinek czerwonych, wchodzi w skład hemocyjaniny, wpływa pozytywnie na błonę otaczającą komórki nerwowe, bierze udział w przesyłaniu impulsów nerwowych. Wchodzi w skład enzymu o działaniu przeciwutleniającym, zwanego dysmutazą ponadtlenkową, chroniącego błony komórkowe przed wolnymi rodnikami. Ponadto bierze udział w tworzeniu tkanki łącznej i syntezie prostaglandyn, związków zwanych hormonami miejscowymi, wpływających między innymi na czynność serca i ciśnienie tętnicze krwi.

Jej minimalne dzienne spożycie wynosi 0,5 ppm. Genetycznie uwarunkowany defekt metabolizmu miedzi prowadzi do wystąpienia schorzenia nazywanego chorobą Wilsona (zwyrodnienie wątrobowo-soczewkowe).

Górnicy w kopalni miedzi Tamarack. Michigan w USA. 1905

Niedobór miedzi może stać się przyczyną niedokrwistości, ponieważ zbyt mała ilość tego pierwiastka powoduje gorsze wchłanianie żelaza i zmniejszenie liczby czerwonych krwinek. Ponadto przypuszcza się, że powoduje uszkodzenie serca i tętnic, zaburzenia pracy systemu nerwowego, np. mrowienia, brak koncentracji. Niewystarczająca ilość miedzi obniża również ilość białych krwinek, a zatem zmniejsza odporność organizmmu.

Z punktu widzenia żywienia, najwięcej miedzi znajduje się w nieprzetworzonych produktach spożywczych. Szczególnie dużo jest jej w wołowinie, owocach morza (ostrygi, homary), gotowanych podrobach ale można ją znaleźć również w chlebie gruboziarnistym, warzywach strączkowych, i owocach kiwi. Wchłanianie miedzi w przewodzie pokarmowym jest blokowane przez białka mleka (podobnie jak jonów innych metali), dlatego nie należy łączyć jedzenia mięsa i mleka (zalecenie biblijne).

Dawka śmiertelna miedzi zawarta jest w około 30 g siarczanu miedzi. Znośne górne spożycie wynosi 10 mg/dzień dla dorosłych. Objawy zatrucia są podobne do zatrucia arszenikiem. W przypadku podejrzenia zatrucia podaje się albuminę jako mleko lub białko jaj.

[ Miedź a gospodarka
Chuquicamata w Chile jest największą kopalnią odkrywkową miedzi na świecie. 1984

Ze względu na duże zapotrzebowanie i stosunkowo małe zasoby naturalne miedź stanowi materiał strategiczny. Większość miedzi wydobywa się jako siarczek w kopalniach odkrywkowych ze złóż porfiru miedziowego zawierającego do 1% miedzi. W światowym wydobyciu rud miedzi w przeliczeniu na czysty składnik, wynoszącym w 2003 r. łącznie 13 600 tys. ton, przodowały: Chile (4 900 tys. ton), USA (1 140), Indonezja (1 000 tys. ton), Australia (860 tys. ton), Peru (840 tys. ton), Kanada (614 tys. ton), Rosja (500 tys. ton), Polska (460 tys. ton) i Zambia (430 tys. ton).

W światowej produkcji miedzi rafinowanej, która w 2003 r. wyniosła 15 200 tys. ton, przodowały: Chile (2 900 tys. ton), Chiny (1 700 tys. ton), Japonia (1 430 tys. ton), USA (1 320 tys. ton), Rosja (820 tys. ton), Niemcy (595 tys. ton), Polska (530 tys. ton), Peru (520 tys. ton), Australia (500 tys. ton), i Korea Południowa (510 tys. ton).

[ Zobacz też