Медь свойства химия: Общие химические свойства металлов — урок. Химия, 8–9 класс.

Содержание

Медь, химические свойства | Технологии Металловъ

Химическая активность меди невелика. В сухой атмосфере медь практически не изменяется. Во влажном воздухе на поверхности меди в присутствии углекислого газа образуется зеленоватая пленка состава Cu(OH)2·CuCO3. 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.

При нагревании на воздухе медь тускнеет и в конце концов чернеет из-за образования на поверхности оксидного слоя. Сначала образуется оксид Cu2O, затем — оксид CuO.

В сухом воздухе 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 CuCl2, при нагревании с серой образует сульфид Cu

2S, 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 соответствующих солей:

2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O.

Кроме того, медь можно перевести в раствор действием водных растворов цианидов или аммиака:

2Cu + 8NH3·H2O + O2 = 2[Cu(NH

3)4](OH)2 + 6H2O

При нагревании металла на воздухе или в кислороде образуются оксиды меди: желтый или красный Cu2O и черный CuO. Повышение температуры способствует образованию преимущественно оксида меди(I) Cu2O. В лаборатории этот оксид удобно получать восстановлением щелочного раствора соли меди(II) глюкозой, гидразином или гидроксиламином:

2CuSO4 + 2NH2OH + 4NaOH = Cu2O + N2 + 2Na2SO4 + 5H2O

Эта реакция – основа чувствительного теста Фелинга на сахара и другие восстановители.

К испытываемому веществу добавляют раствор соли меди(II) в щелочном растворе. Если вещество является восстановителем, появляется характерный красный осадок.

Поскольку катион Cu+ в водном растворе неустойчив, при действии кислот на Cu2O происходит либо дисмутация, либо комплексообразование:

Cu2O + H2SO4 = Cu + CuSO4 + H2O

Cu2O + 4HCl = 2 H[CuCl2] + H2O

Оксид Cu2O заметно взаимодействует со щелочами. При этом образуется комплекс:

Cu2O + 2NaOH + H2O = 2Na[Cu(OH)2]

Оксиды меди не растворимы в воде и не реагируют с ней. Единственный гидроксид меди Cu(OH)

2 обычно получают добавлением щелочи к водному раствору соли меди(II). Бледно-голубой осадок гидроксида меди(II), проявляющий амфотерные свойства (способность химических соединений проявлять либо основные, либо кислотные свойства), можно растворить не только в кислотах, но и в концентрированных щелочах. При этом образуются темно-синие растворы, содержащие частицы типа [Cu(OH)4]2–. Гидроксид меди(II) растворяется также в растворе аммиака:

Cu(OH)2 + 4NH3*H2O = [Cu(NH3

)4](OH)2 + 4H2O

Гидроксид меди(II) термически неустойчив и при нагревании разлагается:

Cu(OH)2 = CuO + H2O

Большой интерес к химии оксидов меди в последние два десятилетия связан с получением высокотемпературных сверхпроводников, из которых наиболее известен YBa2Cu3O7. В 1987 было показано, что при температуре жидкого азота это соединение является сверхпроводником. Главные проблемы, препятствующие его широкомасштабному практическому применению, лежат в области обработки материала. Сейчас наиболее перспективным считается изготовление тонких пленок.

Многие из халькогенидов меди – нестехиометрические соединения. Сульфид меди(I) Cu

2S образуется при сильном нагревании меди в парах серы или в среде сероводорода. При пропускании сероводорода через водные растворы, содержащие катионы Cu2+, выделяется коллоидный осадок состава CuS. Однако, CuS – не простое соединение меди(II). Оно содержит группу S2 и лучше описывается формулой CuI2CuII(S2)S. Селениды и теллуриды меди проявляют металлические свойства, а CuSe2, CuTe2, CuS и CuS2 при низких температурах являются сверхпроводниками.

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

2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2

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

Ионы меди Cu2+ легко образуют комплексы с аммиаком, например, состава [Cu(NH3)]2+. При пропускании через аммиачные растворы солей меди ацетилена С2Н2 в осадок выпадает карбид (точнее, ацетиленид) меди CuC2.

Лечебные свойства Меди. | Журнал Ярмарки Мастеров

Физиологическое воздействие наночастиц меди на организм человека

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, на участках месторождений меди наблюдается ее избыток в почвах и растениях, отчего болеют домашние животные.

Применение меди в медицине

В медицине медь в виде сульфата меди также применяется в качестве антисептического и вяжущего средства 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.

В 1893 году швейцарский ботаник Карл Негель доложил научному миру о своем открытии – антимикробном действии меди и серебра. Негели наблюдал гибель микроорганизмов в воде при концентрациях в ней металлов, составляющих миллионные доли от количества раствора, т.е. следовые. Эти свойства меди и серебра были названы олигодинамическими, от греческих слов «олигос» и «динамис». В буквальном переводе: «действие следа». Дальнейшими исследованиями было установлено, что наибольшим олигодинамическим действием обладает серебро. Действие меди в 4–5 раз слабее. Но взятые вместе, эти металлы многократно усиливают свойства друг друга. И свойства не только антимикробные.

Медь играет ключевую метаболическую роль в обмене веществ всех живых организмов, начиная от простейшей клетки. Она входит в состав биологических катализаторов – ферментов. Без них невозможна жизнь. Именно поэтому биологи назвали медь «металлом жизни». Прямо или косвенно медь участвует в большинстве обменных процессов и является их главным регулятором.

Основная биохимическая функция меди в организме – это 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.

Практически все заболевания связаны с нарушением обмена веществ. В одних случаях эти нарушения являются следствием болезни, а в других – причиной ее появления.

Уже в начале ХХ века всемирно известный врач – наш соотечественник Александр Залманов писал:

«Никогда не надо забывать, что болезни первоначально являются на деле только незначительным отклонением от физиологических процессов. Чтобы ликвидировать признаки болезни следует, в первую очередь, создать условия для улучшения обмена веществ. Вместо этого современная терапия при помощи антибиотиков охотится на микробов и, в то же время, культивирует «устойчивые» микробы и микозы. Реклама химической промышленности засыпает врачей предложениями бесчисленного множества новых антибиотиков. Это просто фармацевтическая вакханалия».

Слова эти, написанные почти сто лет назад, очень актуальны в наше время. Перспективен поиск лечебных средств, не вызывающих отрицательных побочных действий: снижения иммунитета, аллергических реакций, ухудшения генотипа, появления новых форм патогенных микроорганизмов. И в этом отношении терапия ионами меди и серебра является одним из перспективных лечебных средств антигомотоксической медицины (Антигомотоксическая медицина – совокупность лечебных средств и методов, направленных на выведение из организма человека вредных веществ – токсинов, с целью нормализации обменных процессов. В антигомотоксической медицине не используются средства способные вызывать нежелательные побочные явления.)

Медь – очень важный для жизни металл. Содержание меди в организме 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. А всего меди в организме взрослого человека около 100 мг. Медь входит в состав ряда ферментов – тирозиназы, цитохромоксидазы, стимулирует кроветворную функцию костного мозга.

Ежедневный прием меди с пищей составляет 0,50–6 мг, из которых усваивается только 30%. Токсическая доза меди больше 250 мг. Попав в организм, соединение меди поступает в печень, которая является главным складом этого микроэлемента. Медь концентрируется также в мозге, сердце и почках, мышечной и костной тканях. Многие растения и животные концентрируют медь, и лечебное действие при их использовании связано в большей мере с этим элементом. Наиболее богаты медью шампиньоны, картофель, печень (особенно палтуса и трески), почки, яичный желток, цельное зерно, а также устрицы и каракатицы. В молоке и молочных продуктах ее очень мало, поэтому длительный молочный рацион может привести к недостаточности меди в организме.

Малые дозы меди влияют на обмен углеводов в организме (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.

Недостаток меди в организме может спровоцировать следующие болезни:

• Анемию

• Бронхиальную астму

• Бронхит

• Витилиго

• Глаукому

• Дистрофию мышц

• Импотенцию с отсутствием сексуального влечения

• Ишемическую болезнь сердца

• Миопатию

• Невриты

• Остеопороз

• Псориаз

• Сахарный диабет

• Токсикоз беременности

• Туберкулез легких

• Эпилепсию

При этом потребность в меди увеличивается, особенно при следующих заболеваниях:

• Анемия

• Анкилозирующий спондилоартрит

• Антральный гастрит

• Атеросклероз

• Дуоденит

• Раковые заболевания

• Рахит

• Ревматоидный артрит

• Цирроз печени

• Язвенная болезнь желудка

Кроме этого, 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. Для этого применяются поливитамины с полиминералами, содержащими медь.

Особенно высока связь между дефицитом в организме меди и такими «болезнями века», как: ишемическая болезнь сердца, рак, сахарный диабет, инфаркт миокарда, ожирение. Недостаток меди отрицательно влияет на умственную и физическую активность. Потребность в меди возрастает у детей, беременных женщин, людей пожилого возраста, при стрессах, значительных физических и умственных нагрузках.

В большинстве случаев, во время патологических процессов, организм в ответ на болезнь отвечает повышением концентрации меди в крови. При этом используются депонированные запасы меди из печени. И хотя дефицит меди в организме – сравнительно редкое явление, всё же если болезнь затягивается или принимает хронический характер, запасы меди расходуются и наступает медедефицит. Необходимо его ликвидировать путем приема медьсодержащих препаратов. Если меры не будут приняты вовремя – болезнь начнет прогрессировать.

Целебные свойства меди известны с древности. В старину медью лечили глистные заболевания, эпилепсию, хорею, малокровие, менингит. Медь способна убивать микробов; работники медных заводов никогда не болели холерой. Кузнецы, опоясанные медной проволокой, никогда не страдали радикулитами. Для лечения болей в суставах, отложения солей используют старинное средство в виде медного кольца, которое носят на пальце несколько месяцев, боли при этом уменьшаются, а подвижность в суставах увеличивается. В старину существовал оригинальный и простой способ лечения лихорадки. Раскаленный екатерининский пятак из чистой меди бросали в сосуд с горячей водой и давали пить больному эту воду по 1 столовой ложке 3 раза в день. Больным эпилепсией вкладывали в руки медные монеты, шарики и кольца.

Первые серьезные попытки по изучению лечебных свойств меди в нашей стране были предприняты инженером Ниной Михайловной Сафоновой с 1958 года. А с 1975 года и врачи стали применять медные диски – аппликаторы при лечении различных болезней.

19 февраля 1982 года Н.М. Сафонова выступила в Институте курортологии с докладом, обобщающем опыт ее работы:

«…Аппликация меди снижает температуру, снимает боль, действует кровоостанавливающе, является сильным бактерицидным средством, активизирует водный и минеральный обмен, улучшает сон, успокаивает центральную нервную систему, активизирует действие инсулина в крови, усиливает лейкоцитные функции. Аппликация меди рассасывает доброкачественные опухоли (уплотнение грудной железы, фибромы матки, маститы и др.), излечивает туберкулез, все воспалительные процессы в организме (хронический отит, хронический бронхит, бронхопневмонию, воспаление мочевого пузыря, воспаление почек, легких, гайморит, воспаление в организме, инфекционные артриты, почечно-каменную болезнь, холецистит, полиартрит, диабет, кожные заболевания и др.). Излечивает радикулит, фолликулярный конъюнктивит, травмы различного происхождения, сердечно-сосудистую систему (сердце, вены, тромбофлебиты), улучшает послеинфарктное состояние, болезни гастроэнтерологические (т.е. болезни желудочно-кишечного тракта, язвы желудка, 12-перстной кишки, гастриты, колиты). Аппликация меди восстанавливает слух, снимает шум в ушах, излечивает тендовагинит, послеоперационные грыжи, геморрой, холодные абсцессы, улучшает послеоперационные состояния, лечит ревматоидный артрит».

Лауреат Государственной премии 1990 года в области ядерной медицины – врач Сергей Алексеевич Ласкин, многие годы изучавший медетерапию по методу Н.М. Сафоновой, в своей книге «Целебные силы меди. Медетерапия» (М., «Приор», 2001 г.) приводит следующие клинические примеры:

«Для обоснования целесообразности ускорения внедрения в практику лечебных учреждений страны способа стимуляции неспецифической устойчивости организма, предложенного Н.М. Сафоновой, а именно наружной медетерапии, приводим некоторые данные апробации этого способа в медицинских учреждениях.

1. Несомненный интерес и большое практическое значение представляют данные отоларинголога С.П. Атрохова, который за период 1975–1984 годов в поликлинике № 150 г. Москвы на 300 больных с острыми и хроническими ЛОР-заболеваниями получил убедительный терапевтический эффект при лечении гайморита, ринита, фронтита, трахеобронхита и других заболеваний, для которых все примененные ранее традиционные способы оказались неэффективными, из них 50% выздоровели и у 20% наступило улучшение. Первое время для лечения применялись только медные монеты марки БрА-5, в дальнейшем – диски из чистой меди.

2. В начале 80-х годов из поликлиники № 111 Кировского района г. Москвы от невропатолога Г.П. Карасева поступило сообщение о наблюдении по ускорению исчезновения болевого синдрома при лечении болезней периферической нервной системы, достигнутому аппликацией монет из меди марки БрА-5. Наблюдался лечебный эффект у 39 больных с болевым синдромом, обусловленным люмбаго, деформирующим спондилезом и остеохондрозом различных отделов позвоночника и невралгией седалищного нерва. При этом наиболее успешное купирование боли было у больных с люмбаго (в первые 2–3 дня) и примерно в разные сроки (на 4–7 сутки) – резкое ослабление либо купирование боли у больных с корешковым синдромом вертеброгенной этиологии и невралогии седалищного нерва. Ранее все эти больные наблюдались на протяжении 2,5–4 лет, регулярно получая традиционное лечение, при этом эффект был нестойким. Об эффективности медетерапии свидетельствует то, что вышеуказанные больные на протяжении ближайших 1,5–2 лет в поликлинику за медицинской помощью по названной патологии не обращались. Врач Г.П. Карасев обращает внимание на то, что медетерапия проводилась «в чистом виде» – без применения традиционных средств.

3. Профессор Ф.Н. Ромашов (Университет дружбы народов им. П. Лумумбы), проведя апробацию предложенного способа, сообщает в статье «Целебная сила меди» (газета «Социалистическая индустрия», 1984, 16 августа): «По моим наблюдениям, проведенным у 760 больных с различными заболеваниями, аппликации медных дисков и пластин оказывают противоболевое, противовоспалительное и противоотечное действие».

4. На базе физиотерапевтического отделения Московского областного научно-исследовательского клинического института (МОНИКИ) решением МЗ РСФСР от 4 марта 1986 года проводились клинические испытания способа лечения аппликациями меди. Лечение проводилось в местах наличия сцепления меди с кожей по методике, преложенной Н.М. Сафоновой. Под наблюдением находились 65 больных с диагнозами: остеохондроз с корешковым синдромом различной локализации, артрозо-артриты, хронические заболевания желудочно-кишечного тракта, хронические заболевания легких, вегето-сосудистая дистония, обострение хронического гайморита, железодефицитная анемия, инфильтраты после инъекций.

Улучшение отмечено в 60% случаев. Наиболее эффективно применение медетерапии для снятия болевого синдрома различной этиологии, в частности при остеохондрозе, хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта, легких, гайморите. Важно наблюдение, когда у больного железодефицитной анемией при применении медетерапии и на фоне медикаментозной терапии отмечена положительная динамика самочувствия и анализов крови. В ряде случаев улучшение выражалось и в виде нормализации сна, исчезновения раздражительности и повышенной возбудимости.

Сделан весьма важный вывод: «По предварительным данным, метод может найти применение для снятия болевого синдрома у больных, отягощенных заболеваниями сердечно-сосудистой системы, когда другие способы физического воздействия противопоказаны.

Учитывая, что отделение физиотерапии МОНИКИ является практическим, а не научным, работу по уточнению механизма лечебного действия медетерапии и разработку лечебных методик следует продолжать в любом другом научном физиотерапевтическом отделении».

5. В ЦНИИ рефлексотерапии в 1987 году согласно указанию МЗ СССР проведены клинические наблюдения терапевтической эффективности способа лечения аппликациями дисков из чистой меди, а также медными дисками марки БрА-5 (а именно монетами до 1961 года выпуска). Отмечено следующее:

«Наблюдения были проведены у 84 больных с различными заболеваниями (бронхиальная астма, ревматоидный полиартрит, остеохондроз позвоночника, болевой синдром различной этиологии, пояснично-крестцовый радикулит, невралгия тройничного нерва и др.). В случае, когда применяли иглотерапию в комбинации с монетами, аппликации которых применялись именно в точках рефлексотерапии, отмечался более выраженный лечебный эффект. Почти во всех случаях применения медетерапии в комплексной терапии наблюдался положительный эффект, проявляющийся, в особенности, в уменьшении болевого синдрома, а также в положительном влиянии на нервную систему, например улучшение сна.

Учитывая безвредность и эффективность этого способа повышения неспецифической устойчивости организма, по-видимому, будет целесообразно апробирование его в специализированных научных медицинских учреждениях».

6. Из Ленинграда руководитель отделения терапии неспецифических заболеваний легких ВНИИ пульмонологии МЗ СССР, доктор меднаук, профессор А.Н. Кокосов, прислал следующее сообщение.

«По предложенной Н.М.Сафоновой методике «медь-терапии» проведено лечение 19 больных бронхиальной астмой. Для аппликации меди использовались медные диски – монеты 2-, 3-копеечного достоинства выпуска до 1961 года. Эффект от проведенного лечения отмечен у большинства (у 12 из 19 [63%. – С.А.]) больных и выражался в вмде уменьшения интенсивности приступов удушья и, особенно, сопутствующего болевого синдрома рефлекторного генеза (спаечный процесс плевры, остеохондроз грудного отдела позвоночника).

7. В 1986 году больной Бабенков Н.А., 80 лет, с диагнозом хронический пиелонефрит с почечной недостаточностью 1 степени лечился в Центральной клинической больнице № 1 МПС г. Москвы на протяжении месяца. Но уже через несколько дней после выписки по «скорой помощи» госпитализируется в 50-ю городскую клиническую больницу, где по прошествии 12 дней оставалась выраженная слабость, временами спутанность сознания, больной стал позволять грубости в отношении персонала и родственников, нарастали признаки уремии и общей интоксикации. У пациента стало редким мочеиспускание, на этом фоне – сердечная аритмия с дефицитом пульса до 17 в одну минуту. По заключению консультанта, доктора медицинских наук А.И. Мартынова «…с учетом сочетанности патологии больной с почечной недостаточностью и уремией в отношении медикаментозной терапии неперспективен».

Тогда по просьбе родственников больной был выписан из больницы, и врачом С.А. Ласкиным после отмены дигоксина и фурагина в домашних условиях сразу была применена круглосуточная контактная медетерапия над областью проекции почек в количестве 8–10 трехкопеечных монет (по методике Н.М. Сафоновой). К концу вторых суток отмечено обильное мочеиспускание, пульс стал ритмичным, постепенно вернулась ясность сознания. Физически активен (живет один). С сентября 1986 года в течение 2 лет не отмечалось признаков почечной недостаточности, интоксикации, сердечной аритмии.

В этом наблюдении важно то, что медетерапия дала выраженный эффект в условиях прогрессирующего нарастания почечной недостаточности на фоне отмены всех лекарственных препаратов и эвакуации пациента из больницы.

8. Заслуживают внимания письма больных к Н.М. Сафоновой, подтверждающие возможность улучшения ослабленного слуха в пожилом и старческом возрасте посредством медетерапии, излечения от посттравматической эпилепсии. Весьма важными являются наблюдения положительных результатов при постгеморрогической анемии, а также анемии у больного с циррозом печени. Эти наблюдения указывают на благотворное влияние медетерапии на кроветворную функцию костного мозга, что в ряде случаев дает возможность избавиться от переливания крови.

9. В больнице № 29 г. Москвы у больного 66 лет после операции удаления камня из мочеточника на 5-й день повысилась температура до 40оС. Предпринята повторная операция, которая сопровождалась клинической смертью. После реанимационных мероприятий состояние больного оставалось тяжелым, температура стала повышаться, из послеоперационной раны непрерывно выделялся гной. Врачи объявили: «…вынуждены идти на удаление почки, другого выхода нет». Больного уже готовили к операции, когда его жена, случайно узнав о медетерапии, получила от Н.М. Сафоновой консультацию по лечению этим способом и немедленно применила ее на область мочеточника, над обеими почками и поверх бинтов над раной (бесконтактная и контактная медетерапия). Лечебный эффект проявился изумительно быстро: по прошествии ночи гноевыделение из раны прекратилось, а температура несколько снизилась. Через два дня температура нормализовалась, и больного через неделю от начала медетерапии выписали из больницы с выздоровлением. Прошло более 3 лет. Лечения почек не требовалось.

10. Кроме описанного выше, С.А. Ласкин имеет еще около 20 наблюдений при самой разнообразной патологии: травмах, в том числе спортивных, упорных головных болях, гипертонической болезни, болевом обострении глаукомы, не купирующихся традиционными способами аллергических реакциях.

Этот простой, безвредный и эффективный способ профилактики и лечения заболеваний, обеспечивающий усиление защитных сил самого организма, уже получил положительную оценку в клинических и поликлинических условиях, что дает нам право обратиться в Минздрав СССР с просьбой обеспечить формирование социального заказа в науке с целью выявления механизмов притяжения (сцепления) меди с кожей, а также изучения глубинных процессов, происходящих в организме при лечении аппликациями меди, в том числе не только на органном и клеточном уровнях, но и молекулярном».

Большой опыт в области медетерапии был накоплен в клинике госпитальной хирургии и в отделе клинических исследований Университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы. В изданных университетом методических рекомендациях, по применению меди в лечебной практике, говорится:

«Применяя аппликацию медных пластин и медь-электрофорезопунктуру, нам удалось получить хорошие результаты при лечении остеопороза и перелома трубчатых костей у лиц пожилого и старческого возраста. Длительное использование указанных лечебных методик выявило еще одно свойство медетерапии – способность к рассасыванию. В этом плане мы имеем многочисленные наблюдения в клинике за рассасывающим действием медных пластин при лечении отеков, подкожных кровоизлияний, инфильтратов и фиброаденом молочной железы».

Такие замечательные свойства меди вызвали в конце 80-х годов настоящий «медный бум». Огромную популярность среди населения получило ношение медных браслетов. Ажиотаж побудил некоторых недобросовестных предпринимателей объявить лечение медью панацеей. Больные желали получить быстрые и радикально положительные результаты. Появилось много поддельных – немедных, выполненных из сплавов – браслетов. И, как это часто бывает, незнание и несоблюдение принципов лечения привело к разочарованию.

За прошедшее десятилетие получен новый научный опыт, позволяющий более рационально осмыслить суть металлоаппликации и многократно у

§3. Физические свойства меди.

Tплавления

Tкипения

Ρ

Rудельное

1083 0C

2877 0C

8,96 г/cм3

1,63*10-8 ом*м

а) Плотность и твердость.

Металлы подгруппы меди, как и щелочные металлы, имеют по одному свободному электрону на один ион-атом металла. Казалось бы, эти металлы не должны особенно сильно отличатся от щелочных. Но они, в отличие от щелочных металлов, обладают довольно высокими температурами плавления. Большое различие в температурах плавления между металлами этих подгрупп объясняется тем, что между ион-атомами металлов подгруппы меди почти нет свободного пространства, и они расположены более близко. Вследствие этого количество свободных электронов в единице объема, электронная плотность, у них больше. Следовательно, и прочность химической связи у них больше. Поэтому металлы подгруппы меди плавятся и кипят при более высоких температурах.

Металлы подгруппы меди обладают, по сравнению с щелочными металлами, обладают большей твердостью. Объясняется это увеличением электронной плотностью и более плотной компоновкой атомов в кристаллической решетке. Необходимо отметить, что твердость и прочность металлов зависят от правильности расположения ион-атомов в кристаллической решетке. В металлах, с которыми мы практически сталкиваемся, имеются различного рода нарушения правильного расположения ион-атомов, например, пустоты в узлах кристаллической решетки. К тому же металл состоит из мелких кристалликов (кристаллитов), между которыми связь ослаблена. В Академии Наук СССР была получена медь без нарушения в кристаллической решетке. Для этого очень чистую медь возгоняли при высокой температуре в глубоком вакууме на глубокую подложку. Медь получалась в виде небольших ниточек – “усов”. Как оказалось, такая медь в сто раз прочнее, чем обычная.

б) Цвет меди и её соединений.

Чистая медь обладает и другой интересной особенностью. Красный цвет обусловлен следами растворенного в ней кислорода. Оказалось, что медь, многократно возогнанная в вакууме (при отсутствии кислорода), имеет желтоватый цвет. Медь в полированном состоянии обладает сильным блеском.

При повышении валентности окраска меди и ее соединений темнеет, например, CuCl – белый, Cu2O – красный, CuCl + H2O – голубой, CuО — черный. Карбонаты характеризуются синим и зеленым цветом при условии содержания воды, чем обусловлен интересный практический признак для поисков.

в) Электропроводимость.

Медь обладает наибольшей (после серебра) электропроводимостью, чем и обусловлено её обширное применение в электронике.

г) Кристаллическая решетка.

Медь кристаллизируется по типу централизованного куба (рис 1).

Рисунок 1. Кристаллическая решетка меди.

д) Изотопы.

Природная медь состоит из двух стабильных изотопов — 63Cu и 65Cu с распространённостью 69,1 и 30,9 атомных процентов соответственно. Известны более двух десятков нестабильных изотопов, самый долгоживущий из которых 67Cu с периодом полураспада 62 часа.

§4. Сплавы меди.

Медные сплавы — первые металлические сплавы, созданные человеком. Примерно до середины XXв. по мировому производству медные сплавы занимали 1-е место среди сплавов цветных металлов, уступив его затем алюминиевым сплавам. Со многими элементами медь образует широкие области твёрдых растворов замещения, в которых атомы добавки занимают места атомов меди в гранецентрированной кубической решётке. Медь в твёрдом состоянии растворяет до 39 % Zn, 15,8 % Sn, 9,4 % Al, a Ni — неограниченно. При образовании твёрдого раствора на основе меди растут её прочность и электросопротивление, снижается температурный коэффициент электросопротивления, может значительно повыситься коррозионная стойкость, а пластичность сохраняется на достаточно высоком уровне.

В настоящее время существуют бесчисленные сплавы на основе меди, здесь я приведу три самые основные и распространенные в технике и быту сплавы:

а) Латунь

Латунь – это медный сплав с добавлением цинка. Цинк, содержание которого в составе может доходить до 40%, повышает прочность и пластичность сплава. Наиболее пластична латунь, с долей цинка около 30%. Она применяется для производства проволоки и тонких листов. В состав также могут входить железо, олово, свинец, никель, марганец и другие компоненты. Они повышаю коррозийную устойчивость и механические свойства сплава. Латунь хорошо подвергается обработке: сварке и прокатке, отлично полируется. Широкий диапазон свойств, низкая себестоимость, легкость в обработке и красивый желтый цвет делают латунь наиболее распространенным медным сплавом с большой областью применения.

б) Бронза

Бро́нзы — сплав меди, обычно с оловом в качестве основного легирующего компонента, но к бронзам также относят медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка (это латунь) и никеля. Как правило в любой бронзе в незначительных количествах присутствуют добавки: цинк, свинец, фосфор и др.

Традиционную оловянную бронзу человек научился выплавлять ещё в начале Бронзового века и очень длительное время она широко использовалась; даже с приходом века железа бронза не утрачивала своей важности (в частности вплоть до XIX века пушки изготавливались из пушечной бронзы)

Самые широко применимые бронзы это: кремниевые бронзы, бериллиевые бронзы, кремниевые бронзы, хромовые бронзы, но, безусловно, самой известной и наиболее применимой является оловянная бронза.

в) Медно-никелевые сплавы

Сплавы на основе меди, содержащие никель в качестве главного легирующего элемента — Мельхиор, Нейзильбер (сплав меди с 5—35% Ni и 13—45% Zn). Никель образует с медью непрерывный ряд твёрдых растворов. При добавлении никеля к меди возрастают её прочность и электросопротивление, снижается температурный коэффициент электросопротивления, сильно повышается стойкость против коррозии. Медно-никелевые сплавы хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии.

Медь — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Внешний вид простого вещества
пластичный металл красно-розового цвета (на изображении медь самородная)
Свойства атома
Название, символ, номер Медь/Cuprum (Cu), 29
Атомная масса
(молярная масса)
63,546(3)[1] 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 (1 083,4 °С)
Температура кипения 2 567 °С
Уд. теплота плавления 13,01 кДж/моль
Уд. теплота испарения 304,6 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 24,44[2] 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

Медь (Cu от лат. Cuprum) — элемент одиннадцатой группы четвёртого периода (побочной подгруппы первой группы) периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Простое вещество медь — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). C давних пор широко используется человеком.

История

Медь — один из первых металлов, хорошо освоенных человеком из-за доступности для получения из руды и малой температуры плавления. Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем

Химические свойства меди, температура плавления, плотность, цвет, молярная масса, валентность, удельный вес, формула меди и ее сплавов, степень окисления, физические свойства

Химические свойства меди определяются положением ее в периодической системе Д. И. Менделеева. Обозначение данного металла Cu (купрум, cuprum), он имеет 29-й порядковый номер, находится в первой группе (побочной подгруппе), в 4 большом периоде.

Выделяется отдельный ее вид: черновая медь, которая является при конвертировании продукта кислородом. Атомная (молярная) масса равна 63,5 г/моль, молекулярная масса — 63,5 а. е. м.

В зависимости от соединения, в котором металл находится, он может иметь валентность +1 и +2, но в редких случаях степень окисления может быть +3 и +5, что является исключением. Строение атома Cu и электронная формула показаны на рисунке:

Кристаллическая решетка меди представляет собой каркас в форме куба, который образован прямыми линиями. Решетка довольно прочная, молекулярная, так как в узлах находятся молекулы.

Физические свойства и характеристика

Медь в чистом виде – это довольно ковкий, тягучий, вязкий металл, имеющий красновато-коричневый цвет.

Его твердость достигается путем добавления в состав различных примесей. Она имеет высокую электропроводность и теплопроводность, но примеси, которые зачастую добавляют в сплав, ухудшают эти показатели.

Преимуществом данного металла является устойчивость к коррозии. Температура плавления равна 1085 градусов по Цельсию, а температура кипения – 2562 градуса. Плотность равна 8900 кг/м3. Удельный вес равен 8930 кг/м3.

Медь в чистом виде является диамагнетиком, то есть магнитными свойствами не обладает. Магнититься могут только ее сплавы, где концентрация непосредственно самой меди не более 50%.

С чем реагирует

Медь НЕ реагирует с водородом, углеродом, азотом, а так же кремнием.

Реагирует с кислотами и солями, оксидами, галогенами, кислородом и неметаллами, но не может реагировать со щелочами, так как находится в электрохимическом ряду после водорода. Так же не может реагировать с фтором, бромом, хлором.

Отношение к кислороду

По отношению к кислороду металл проявляет слабую активность, но при длительном нахождении на воздухе покрывается очень тонкой, почти незаметной зеленоватой пленкой, которая и является оксидом меди.

В зависимости от температуры, при которой протекает реакция, купрум образует 2 оксида: CuO и Cu2O.

Взаимодействие с водой

По причине того, что медь находится в ряду электрохимического напряжения после водорода, она не вытесняет водород из воды. Но если присутствует кислород, водород может вытеснять молекулы металла, за счет чего и происходит окислительно-восстановительная реакция.

Реакции с кислотами

Из-за своего положения в электрохимическом ряду, не вытесняет водород из кислот, поэтому некоторые из них на нее не действуют. Но при достаточном доступе кислорода, растворяются в них, образуя соответствующие кислотам соли.

Отношение к галогенам и неметаллам

С галогенами медь реагирует довольно хорошо. В обычных условиях изменения не особо заметны, но на поверхности со временем образуется очень тонкий слой галогенидов. А при повышенных температурах реакция происходит очень быстро и бурно.

Cu реагирует с серой, в зависимости от температуры образуются следующие сульфиды: Сu2S, CuS.

Может образовывать йодиды (с йодом).

Реакции с оксидами неметаллов

Медь может реагировать не со всеми оксидами неметаллов, что зависит от неметалла, температуры и других условий протекания химической реакции.

Химические свойства меди

Одновалетной

Ион Cu+ крайне неустойчив, особенно в водных растворах. Примерами одновалентной меди могут служить:

  • оксид (I) – Cu2O,
  • сульфид (I) – С

Двухвалентной

Это наиболее характерная степень окисления для меди. Так же более устойчивая и распространенная, например:

  • оксид (II) – CuO,
  • соли.

Трехвалентной

Наиболее редкая и нестабильная степень окисления этого металла, которая является исключением, например:

  • оксид (III) – Cu2O3,
  • купрат (III).

Заключение

Медь – распространенное вещество, которое незаменимо во многих отраслях, так как является очень гибким и плавким. Имеет высокие показатели, во многом сравнимые с железом, что позволяет изготавливать из нее многие незаменимые детали в производстве и механике.

СВОЙСТВА МЕДИ

МЕДЬ и МЕДНЫЙ ПРОКАТ

 Марки и химический состав технической меди

        Марки меди и их химический состав  определен в ГОСТ 859-2001. Сокращенная информация о марках меди приведена ниже (указано минимальное содержание меди и предельное содержание только двух примесей – кислорода и фосфора):

 
МаркаМедьО2P Способ получения, основные примеси
М00к99.980.01Медные катоды:продукт электролитического  рафинирования, заключительная стадия переработки медной руды.
М0к99.970.0150.001
М1к99.950.020.002
М2к99.930.030.002
М00 99.990.0010.0003Переплавка катодов в вакууме, инертной или восстановительной атмосфере.Уменьшает содержание кислорода.
М0 99.970.0010.002
М1 99.950.0030.002
М0099.960.030.0005Переплавка катодов в обычной атмосфере.Повышенное содержание кислорода. Отсутствие фосфора
М099.930.04
М199.90.05
М299.70.07Переплавка  лома.Повышенное содержание кислорода, фосфора нет
М399.50.08
М1ф99.90.012 — 0.04Переплавка катодов и лома медис раскислением фосфором.Уменьшает содержание кислорода, но приводит к повышенному содержанию фосфора
М1р99.90.010.002 — 0.01
М2р99.70.010.005 — 0.06
М3р99.50.010.005 — 0.06
 

    Первая группа марок относится к катодной меди, остальные — отражают химический состав различных медных полуфабрикатов (медные слитки, катанка и изделия из неё, прокат).

     Специфические особенности меди, присущие разным маркам, определяются не  содержанием меди (различия составляют не более 0.5%), а содержанием конкретных примесей (их количество может различаться в 10 – 50 раз). Часто используют классификацию марок меди по содержанию кислорода:

—  бескислородная медь (М00 , М0 и М1 ) с содержанием кислорода до 0.001%.

—  рафинированная медь (М1ф, М1р, М2р, М3р) с содержанием кислорода до 0.01%,   но с

   повышенным содержанием фосфора.

— медь высокой чистоты (М00, М0, М1) с содержанием кислорода 0.03-0.05%.

— медь общего назначения (М2, М3) с содержанием кислорода до 0.08%.

 

      Примерное соответствие марок меди, выпускаемой по разным стандартам, приведено ниже:

 

ГОСТ

EN, DIN

М00

Cu-OFE

М0 Cu-PHC, OF-Cu
М1

Cu-OF, Cu-OF1

 М1

Cu-ETP, Cu-ETP1,Cu-FRTP, Cu-FRHC,

SE-Cu, E-Cu, E Cu57, E Cu58   
М1фCu-DHP, SF-Cu
М1рCu-DLP, SW-Cu
 

      Разные марки меди имеют  различное применение, а отличия в условиях их производства определяют существенные различия в цене.

 

     Для производства кабельно-проводниковой продукции катоды переплавляют по технологии, которая исключает насыщение меди кислородом при изготовлении продукции. Поэтому медь в таких изделях соответствует маркам  М00, М0 , М1 .

      Требованиям большинства технических задач удовлетворяют относительно дешевые марки М2 и М3. Это определяет массовое производство основных видов медного проката из М2 и М3.

Прокат из марок М1, М1ф, М1р, М2р, М3р производится в основном для конкретных потребителей и стоит намного дороже.

Физические свойства меди

      Главное свойство меди, которое определяет её преимущественное использование – очень высокая электропроводность (или низкое удельное электросопротивление). Такие примеси как фосфор, железо, мышьяк, сурьма, олово, существенно ухудшают её электропроводность. На величину электропроводности существенное влияние оказывает способ получения полуфабриката и его механическое состояние. Это иллюстрируется приведенной ниже таблицей:

 Удельное электрическое сопротивление меди для различных полуфабрикатов разных марок (гарантированные значения) при 20оС.
      мкОм*ммаркаВид  и  состояние  полуфабрикатаГОСТ, ТУ
 

0.01707

М00

Слитки (непрерывное вертикальное литье)

193-79

М00

Катанка кл.А ( кислород: 0.02-0.035%)

 ТУ 1844 01003292517

-2004

0.01718

М0

Катанка кл.В (кислород: 0.045%)

 

0.01724

М1

Катанка кл.С (кислород: 0.05%)

М1

Слитки (горизонтальное литье)

 

193-79

М1

Слитки (горизонтальное литье)

 

0.01748

М1

Ленты

1173-2006

М1

Прутки отожженные

 

1535-2006

0.01790

М1

Прутки полутвердые, твердые, прессованные

 

     Различия в сопротивлении катанки марок М00, М0 и М1, обусловлены разным количеством примесей и составляют около 1%. В то же время различия в сопротивлении, обусловленные разным механическим состоянием, достигают 2 – 3%. Удельное сопротивление изделий из меди маркиМ2 примерно 0.020 мкОм*м.

 

       Второе важнейшее свойство меди — очень высокая теплопроводность.

     Примеси и легирующие добавки уменьшают электро- и теплопроводность меди, поэтому сплавы на медной основе значительно уступают меди по этим показателям. Значения параметров основных физических свойств меди в сравнении с другими металлами приведены в таблице (данные приведены в двух разных системах единиц измерения):

 

Показатели

при

Единица

измерения

 Медь

Алю-

миний

Латунь

Л63, ЛС

Бронза

БрАЖ

Сталь 12Х18Н10

Удельное

элетросопротивление,

 

мкОм*м

0.0172 –

0.0179

0.027-

0.030

 

0.065

 

0.123

 

    0.725

 

Теплопроводность,

 

кал/см*с*град

0.93

0.52

0.25

0.14

    0.035

Вт/м*град


386 — 390

217

106

59

15

      По электро- и теплопроводности медь незначительно уступает только серебру.

 Влияние примесей  и  особенности  свойств  меди  различных  марок 

      Отличия в свойствах меди разных марок связаны с влиянием примесей на базовые свойства меди.   О влиянии примесей на физические свойства (тепло- и электропроводность) говорилось выше. Рассмотрим их влияние на другие группы свойств.

    

      Влияние на механические свойства.

      Железо, кислород, висмут, свинец, сурьма ухудшают пластичность. Примеси, малорастворимые в меди (свинец, висмут, кислород, сера), приводят к хрупкости при высоких температурах.

     Температура рекристаллизации меди для разных марок составляет  150-240оС. Чем больше примесей, тем выше эта температура. Существенное увеличение температуры рекристаллизации меди дает серебро, цирконий. Например введение 0.05% Ag увеличивает температуру рекристаллизации вдвое, что проявляется в увеличении температуры размягчения и уменьшении ползучести при высоких температурах, причем без потери тепло- и электропроводности.

 

      Влияние на технологические свойства.

      К технологическим свойствам относятся 1) способность к обработке давлением при низких и высоких температурах, 2) паяемость и свариваемость изделий. 

      Примеси, особенно легкоплавкие,  формируют зоны хрупкости при высоких температурах, что затрудняет горячую обработку давлением.  Однако уровень примесей в марках М1 и М2 обеспечивают необходимую технологическую пластичность.

      При холодном деформировании влияние примесей заметно проявляется при производстве проволоки. При одинаковом пределе прочности на разрыв ( ?в =16 кгс/мм2 ) катанки из марок М00, М0 и М1 имеют разное относительное удлинение ? (38%, 35% и 30% соответственно). Поэтому катанка класса А (ей соответствует марка М00) более технологична при производстве проволоки, особенно малых диаметров. Использование бескислородной меди для производства проводников тока обусловлено не столько величиной электропроводности, сколько технологическим фактором.

     Процессы сварки и пайки существенно затрудняются при  увеличении  содержания кислорода, а также свинца и висмута.

 

     Влияние кислорода и водорода на эксплуатационные свойства.

     При обычных условиях эксплуатационные  свойства меди (прежде всего долговечность эксплуатации) практически одинаковы для разных марок. В то же время при высоких температурах  может проявиться вредное влияние кислорода, содержащегося в меди. Эта возможность обычно реализуется при нагреве меди в среде, содержащей водород.

 

     Кислород изначально содержится в меди марок  М0, М1, М2, М3. Кроме этого, если бескислородную медь отжечь на воздухе при высоких температурах, то вследствие диффузии кислорода поверхностный слой изделия станет кислородсодержащим.   Кислород в меди присутствует в виде закиси меди,  которая локализуется по границам зерен.

    Кроме кислорода в меди может присутствовать водород. Водород попадает в медь в процессе электролиза или при отжиге в атмосфере, содержащей водяной пар. Водяной пар всегда присутствует в воздухе. При высокой температуре он разлагается с образованием водорода, который легко диффундирует в медь.

     В бескислородной меди атомы водорода располагаются в междоузлиях кристаллической решетки и особо не сказываются на свойствах металла.

      В кислородсодержащей меди при высоких температурах водород   взаимодействует с закисью меди. При этом  в толще меди образуется водяной пар  высокого давления, что приводит к вздутиям, разрывам и трещинам.      Это явление известно как «водородная болезнь» или «водородное охрупчивание». Оно проявляется при эксплуатации медного изделия при температурах свыше 200оС в атмосфере, содержащей водород или водяной пар.

     Степень охрупчивания  тем сильнее, чем больше содержание кислорода в меди и  выше температура эксплуатации. При 200оС  срок службы составляет  1.5 года, при 400оС — 70 часов.

Особенно сильно оно проявляется в изделиях малой толщины (трубки, ленты).

     При нагреве в вакууме изначально содержащийся в меди водород взаимодействует с закисью меди и также ведет к охрупчиванию изделия и ухудшению вакуума. Поэтому изделия, которые эксплуатируются при высокой температуре,  производятся из бескислородных (рафинированных) марок меди М1р, М2р, М3р.

 

Механические свойства медного  проката    

      Большая часть медного проката, поступающего в свободную продажу, производится из марки М2. Прокат из марки М1 производится в основном под заказ, кроме того он примерно на 20% дороже. 

 

      Холоднодеформированный прокат – это тянутые (прутки, проволока, трубы) и холоднокатаные (листы, лента, фольга) изделия. Он   выпускается в твердом, полутвердом и мягком (отожженном) состояниях. Такой прокат маркируется буквой «Д», а состояния поставки буквами Т, П или М.

      Горячедеформированный прокат – результат прессования (прутки, трубы) или горячей прокатки (листы, плиты) при температурах выше температуры рекристаллизации. Такой прокат маркируется буквой «Г». По механическим свойствам горячедеформированный прокат близок (но не идентичен) к холоднодеформированному прокату в мягком состоянии.

 

Параметры при комнатной темп.

М

Т

Модуль упругости E, кгс/мм2

11000

13000

Модуль сдвига G, кгс/мм2

4000

4900

Предел текучести ?0.2 , кгс/мм2

5 — 10

25 — 34

Предел прочности ?в , кгс/мм2

19 – 27

31 – 42

Относ. удлинение ?

40 – 52

2 — 11

Твердость НВ

40 — 45

70 — 110

Сопротивление срезу, кгс/мм2

10 — 15

18 — 21

Ударная вязкость,

16 — 18

 

Обрабатываем. резанием, % к Л63-3

 

18

Предел усталости ?-1 при 100 млн циклов

7

12

       Высокий предел прочности на сжатие (55 — 65 кгс/мм2) в сочетании с высокой пластичностью определяет широкое использование меди  в качестве прокладок в уплотнениях неподвижных соединений с температурой эксплуатации до 250оС  (давление 35  Кгс\см2  для пара и 100 Кгс\см2  для воды).

 

     Медь широко используется в технике низких температур, вплоть до гелиевых. При низких температурах она сохраняет показатели прочности, пластичности и вязкости, характерные для комнатной температуры. Наиболее часто используемое свойство меди в криогенной технике – её высокая теплопроводность. При криогенных температурах теплопроводность марок М1 и М2становится существенной, поэтому в криогенной технике применение марки М1 становится принципиальным.

  

     Медные прутки выпускаются прессованными (20 – 180 мм) и холоднодеформированными,  в твердом, полутвердом и мягком состояниях (диаметр 3 — 50 мм)  по ГОСТ 1535-2006.

 

     Плоский медный прокат общего назначения выпускается в виде фольги, ленты, листов и плит по ГОСТ 1173-2006:

Фольга медная – холоднокатаная: 0.05 – 0.1 мм (выпускается только в твердом состоянии)

Ленты медные  — холоднокатаные: 0.1 – 6 мм.

Листы медные —  холоднокатаные: 0.2 – 12 мм

                           — горячекатаные:    3 – 25 мм (механич. свойства регламентируются до 12 мм)

Плиты медные – горячекатаные:   свыше 25 мм (механические свойства не регламентируются)

 

     Горячекатаные и мягкие холоднокатаные медные листы и ленты выдерживают испытание на  изгиб  вокруг оправки диаметром равным толщине листа. При толщине до 5 мм они выдерживают изгиб до соприкосновения сторон, а при толщине 6 – 12 мм — до параллельности сторон. Холоднокатанные полутвердые листы и ленты выдерживают испытание на изгиб на 90 град.

Таким образом допустимый радиус  изгиба медных листов и лент равен толщине листа (ленты).    

     Глубина выдавливания лент и листов пуансоном радиусом 10 мм составляет не менее 7 мм для листов толщиной 0.1-0.14 мм и не менее 10 мм для листов толщиной 1-1.5 мм. По этому показателю (выдавливаемость) медь уступает латуням Л63 и Л68.  

     Медные трубы общего назначения изготавливаются  холоднодеформированными (в мягком, полутвердом и твердом состояниях) и прессованными (больших сечений) по ГОСТ 617-2006.

     Медные трубы используются не только  для технологических жидкостей, но и для питьевой воды. Медь инертна по отношению к хлору и озону, которые используются для очистки воды, ингибирует рост бактерий, при замерзании воды медные трубы деформируются без разрыва.  Медные трубы  для воды производятся по ГОСТ Р 52318-2005, для них ограничено содержание органических веществ на внутренней поверхности. Минимальные радиусы изгиба и допустимые давления для мягких медных труб приведены ниже:

 

Размер трубы, мм

Допустимое

давление, бар

Радиус изгиба, мм

Размер трубы

Допустимое

давление, бар

Дюймы (мм)

6*1

230

30

1/4” (6.35*0.8)

220

8*1

163

35

10*1

130

40

3/8” (9.52*0.8)

120

12*1

105

45

1/2” (12.7*0.8)

100

14*1

9052

16*1

80

60

5/8” (15, 87*1)

80

18*1

67

70

3/4” (19,05*1)

67

20*1

6075

22*1

54

80

7/8” (22.22*1)

54

  

Коррозионные свойства меди.

 

      При нормальных температурах медь устойчива в следующих средах:

— сухой воздух

— пресная вода (аммиак, сероводород, хлориды, кислоты ускоряют коррозию)

— в морской воде при небольших скоростях движения воды

— в неокислительных кислотах и растворах солей (в отсутствии кислорода)

— щелочные растворы (кроме аммиака и солей аммония)

— сухие газы-галогены

— органические кислоты, спирты, фенольные смолы

      Медь неустойчива в следующих средах:

— аммиак, хлористый аммоний

— окислительные минеральные кислоты и растворы кислых солей

      Коррозионные свойства меди в некоторых средах заметно ухудшаются с увеличением количества примесей.

      Контактная коррозия.

      Допускается контакт меди  с медными сплавами, свинцом, оловом во влажной атмосфере, пресной и морской воде. В то же время не допускается контакт с алюминием, цинком вследствие их быстрого разрушения.

  Свариваемость меди

    Высокая тепло- и электропроводность меди затрудняют её электросварку (точечную и роликовую). Особенно это касается массивных изделий. Тонкие детали можно сварить вольфрамовыми электродами. Детали толщиной более 2-х мм можно сваривать нейтральным ацетилено-кислородным пламенем. Надежный способ соединения медных изделий – пайка мягкими и твердыми припоями. Подробно о сварке меди см  www.weldingsite.com.ua

  

Медные сплавы 

      Техническая медь имеет низкую прочность и износоустойчивость, плохие литейные и антифрикционные свойства.  Этих недостатков лишены сплавы на медной основе — латуни и бронзы. Правда эти улучшения достигаются  за счет ухудшения тепло- и электропроводности.

       Имеются особые случаи, когда нужно сохранить высокую электро- или теплопроводность меди, но придать ей жаропрочность или износоустойчивость.

       При нагревании меди выше температуры  рекристаллизации происходит резкое снижение предела текучести и твердости.  Это затрудняет использование меди в электродах для контакной сварки. Поэтому, для этой цели используют специальные медные сплавы с  хромом, цирконием, никелем, кадмием (БрХ, БрХЦр, БрКН, БрКд). Электродные сплавы сохраняют  относительно высокую твердость и удовлетворительную электро- и теплопроводность  при температурах сварочного процесса (порядка 600С ).  

      Жаропрочность  достигается также легированием серебром. Такие сплавы (МС) имеют меньшую ползучесть при неизменной электро- и теплопроводности.

      Для использования в подвижных контактах (коллекторные пластины, контактный провод) применяют медь с небольшим уровнем легирования магнием или кадмием БрКд, БрМг. Они имеют повышенную износоустойчивость при высокой электропроводности.    

      Для кристаллизаторов используют медь с добавками железа или олова. Такие сплавы имеют высокую теплопроводность при повышенной износоустойчивости.

     Низколегированные марки меди по сути являются бронзами, но часто их относят к группе медного проката с соответствующей маркировкой (МС, МК, МЖ).

 

 

 

Свойства меди

Свойства меди — Каковы физические свойства меди?
Каковы физические свойства меди? Физические свойства меди — это характеристики, которые можно наблюдать без преобразования вещества в другое вещество. Физические свойства — это обычно те, которые можно наблюдать с помощью наших органов чувств, такие как цвет, блеск, точка замерзания, точка кипения, точка плавления, плотность, твердость и запах. Физические свойства меди следующие:

Каковы физические свойства меди?

Цвет Красновато-коричневый металл
Ковкость Способность к формованию или изгибу
Пластичность Легко вытягивается или растягивается в тонкую проволоку
Блеск Имеет блеск или свечение
Проводимость Отличная передача тепла или электричества

Свойства меди — Каковы химические свойства меди?
Каковы химические свойства меди? Это характеристики, которые определяют, как будет реагировать с другими веществами или будет менять с одного вещества на другое.Чем лучше мы знаем природу вещества, тем лучше мы можем его понять. Химические свойства наблюдаются только во время химической реакции. Реакции на вещества могут быть вызваны изменениями, вызванными горением, ржавчиной, нагреванием, взрывом, потускнением и т. Д. Химические свойства меди следующие:

Каковы химические свойства меди?

Химическая формула Cu
Токсичность В больших количествах ядовит
Реакционная способность с водой Не реагирует с водой
Окисление Легко соединяется с водой и углеродом образование диоксида гидратированного карбоната меди
Коррозия Коррозия при воздействии воздуха

Факты и информация о свойствах меди
Эта статья о свойствах меди содержит факты и информацию о физических и химических свойствах меди, которые являются полезными как помощь в выполнении домашних заданий для студентов-химиков.Дополнительные факты и информацию о Периодической таблице и ее элементах можно получить через карту сайта Периодической таблицы.

3.5: Различия в физических и химических свойствах веществ

Цели обучения

Для отделения физических свойств от химических.

Все вещества обладают физическими и химическими свойствами. Физические свойства — это характеристики, которые ученые могут измерить без изменения состава исследуемого образца, такие как масса, цвет и объем (объем пространства, занимаемого образцом).Химические свойства описывают характерную способность вещества реагировать с образованием новых веществ; они включают его воспламеняемость и подверженность коррозии. Все образцы чистого вещества имеют одинаковые химические и физические свойства. Например, чистая медь всегда представляет собой твердое вещество красновато-коричневого цвета (физическое свойство) и всегда растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием синего раствора и коричневого газа (химическое свойство).

Физическая собственность

Физическое свойство — это характеристика вещества, которую можно наблюдать или измерять без изменения идентичности вещества.Серебро — блестящий металл, который очень хорошо проводит электричество. Его можно формовать в тонкие листы — это свойство называется пластичностью. Соль тусклая и хрупкая, растворяется в воде и проводит электричество, что довольно легко. Физические свойства вещества включают цвет, твердость, пластичность, растворимость, электропроводность, плотность, точки плавления и кипения.

Цвет элементов не сильно меняется от одного элемента к другому. Подавляющее большинство элементов — бесцветные, серебристые или серые.Некоторые элементы действительно имеют различный цвет: сера и хлор желтого цвета, медь (конечно) медного цвета, а элементарный бром — красного цвета. Однако плотность может быть очень полезным параметром для идентификации элемента. Из материалов, которые существуют в виде твердых веществ при комнатной температуре, йод имеет очень низкую плотность по сравнению с цинком, хромом и оловом. Золото имеет очень высокую плотность, как и платина. Например, чистая вода имеет плотность 0,998 г / см 3 при 25 ° C. Средние плотности некоторых распространенных веществ указаны в таблице \ (\ PageIndex {1} \).Обратите внимание, что у кукурузного масла отношение массы к объему ниже, чем у воды. Это означает, что при добавлении в воду кукурузное масло будет «плавать».

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): плотности обычных веществ
Вещество Плотность при 25 ° C (г / см3)
кровь 1.035
телесный жир 0,918
цельное молоко 1.030
Масло кукурузное 0,922
майонез 0,910
мед 1,420

Твердость помогает определить, как можно использовать элемент (особенно металл). Многие элементы довольно мягкие (например, серебро и золото), в то время как другие (например, титан, вольфрам и хром) намного тверже. Углерод — интересный пример твердости.В графите («грифель» карандашей) углерод очень мягкий, тогда как углерод в алмазе примерно в семь раз тверже.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): карандаш (слева) и бриллиантовое кольцо (справа). Оба являются формой углерода, но обладают очень разными физическими свойствами.

Точки плавления и кипения являются уникальными идентификаторами, особенно для соединений. Помимо предоставления некоторого представления об идентичности соединения, можно получить важную информацию о чистоте материала.

Химические свойства

Химические свойства вещества описывают его способность претерпевать некоторые химические изменения или реакции в силу своего состава. Присутствующие элементы, электроны и связи придают веществу потенциал для химических изменений. Довольно сложно определить химическое свойство без слова «изменение». В конце концов, изучив химию в течение некоторого времени, вы сможете взглянуть на формулу соединения и указать некоторые химические свойства.Например, водород может воспламениться и взорваться при правильных условиях — это химическое свойство. Металлы в целом обладают химическим свойством реагировать с кислотой. Цинк реагирует с соляной кислотой с образованием газообразного водорода — это химическое свойство.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): сильная ржавчина на звеньях цепи возле моста Золотые Ворота в Сан-Франциско; он постоянно подвергался воздействию влаги и соляных брызг, что приводило к разрушению поверхности, растрескиванию и отслаиванию металла.(CC BY-SA 3.0; Марлит).

Химическое свойство железа — это его способность соединяться с кислородом с образованием оксида железа, химического названия ржавчины (Рисунок \ (\ PageIndex {2} \)). Более общий термин для обозначения ржавчины и других подобных процессов — коррозия. Другие термины, которые обычно используются при описании химических изменений, — это горение, гниение, взрыв, разложение и ферментация. Химические свойства очень полезны для идентификации веществ. Однако, в отличие от физических свойств, химические свойства можно наблюдать только тогда, когда вещество находится в процессе преобразования в другое вещество.

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): контрастные физические и химические свойства
Физические свойства Химические свойства
Галлий металлический плавится при 30 o C. Железо металлическое ржавчина.
Ртуть — очень плотная жидкость. Зеленый банан при созревании становится желтым.
Золото блестящее. Горит сухой кусок бумаги.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Что из перечисленного является химическим свойством железа?

  1. Железо коррозирует во влажном воздухе
  2. Плотность = 7,874 г / см 3
  3. В чистом виде железо мягкое.
  4. Железо плавится при 1808 К.

Решение

«Железо разъедает во влажном воздухе» — единственное химическое свойство железа из списка.

Упражнение \ (\ PageIndex {1A} \)

Что из следующего является физическим свойством материи?

  1. коррозионная активность
  2. pH (кислотность)
  3. плотность
  4. воспламеняемость
Ответ
c

Упражнение \ (\ PageIndex {1B} \)

Что из перечисленного является химическим свойством?

  1. воспламеняемость
  2. точка плавления
  3. точка кипения
  4. плотность
Ответ
a

Резюме

Физическое свойство — это характеристика вещества, которую можно наблюдать или измерять без изменения идентичности вещества.Физические свойства включают цвет, плотность, твердость, а также точки плавления и кипения. Химическое свойство описывает способность вещества претерпевать определенные химические изменения. Чтобы определить химическое свойство, мы ищем химическое изменение. Химическое изменение всегда производит один или несколько типов материи, которые отличаются от материи, существовавшей до изменения. Образование ржавчины — это химическое изменение, потому что ржавчина — это другой тип вещества, чем железо, кислород и вода, присутствовавшие до образования ржавчины.

Материалы и авторство

Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

Свойства и использование алканов Учебник по химии

Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте.
Без рекламы = для нас нет денег = для вас нет бесплатных вещей!

Физические свойства

В таблице ниже перечислены свойства и применение ряда различных алканов:

Имя Молекулярная формула Молярная масса
(г моль -1 )
Температура плавления

(° C)
Температура кипения
Точка
(° C)
Состояние
(25 ° C,
101.3кПа)
Плотность жидкости
(г · см -3 , 20 ° C)
Температура воспламенения
(° C)
Энтальпия горения
(кДж моль -1 )
использует
метан CH 4 16 -182 -162 газ -889 основной компонент природного газа (топлива)

этан C 2 H 6 30 -183 -88.6 газ -1560 компонент природного газа (топливо)

пропан C 3 H 8 44 -188 -42,1 газ -2217 компонент сжиженного углеводородного газа (СУГ), баллонный газ (топливо)

бутан C 4 H 10 58 -138 -0.5 газ -2874 компонент сжиженного углеводородного газа (LPG), зажигалки (топливо)

пентан C 5 H 12 72 -130 36,1 жидкость 0.626 -49 -3536 компонент бензина (бензин, топливо)

гексан C 6 H 14 86 -95,3 68,7 жидкость 0,659 -22 -4190 компонент бензина (бензин, топливо)

гептан C 7 H 16 100 -90.6 98,4 жидкость 0,68 -4 -4847 компонент бензина (бензин, топливо)

октановое число С 8 В 18 114 -56,8 126 жидкость 0.703 13 -5506 основной компонент бензина (бензин, топливо)

нонан С 9 В 20 128 -50 151 жидкость 0,72 31 компонент бензина (бензин, топливо)

декан C 10 H 22 142 -30 174 жидкость 0.730 46 компонент бензина (бензин, топливо)

гексадекан C 16 H 34 226 18,5 288 жидкость 0,775 135 компонент дизельного топлива и топочного мазута

эйкозан С 20 В 42 282 36 343 цельный

Алканы с точкой воспламенения (1) при температуре ниже комнатной (например, компоненты бензина) следует хранить в прочных металлических контейнерах с узкими горловинами и плотно закрытыми крышками, чтобы предотвратить выход пара и предотвратить возгорание открытого огня или искры. смесь пар / воздух.

Цвет алканов

  • Метан-бутан — бесцветные газы.
    (пропан и бутан легко конденсируются под давлением и обычно продаются как жидкости)
  • Алканы, содержащие от 5 до 19 атомов углерода, представляют собой бесцветные жидкости.
    (бензин и керосин представляют собой смеси жидких алканов, краситель добавлен в жидкости из соображений безопасности)
  • Алканы, содержащие более 20 атомов углерода, представляют собой бесцветные воскообразные твердые вещества.
    (парафиновый воск — смесь твердых алканов)

Плотность алканов

  • Алканы менее плотны, чем вода (алканы будут плавать на поверхности воды)
  • Плотность увеличивается с увеличением молярной массы.

Точка плавления и точка кипения алканов

  • Простые алканы имеют низкие температуры плавления и кипения (измерено при 1 атм или 101.Давление 3 кПа).
    ⚛ Точка кипения метана в бутан ниже 25 ° C.
    ⚛ Метан-бутан — это газы при 25 ° C.
    ⚛ Пентан-декан имеют температуру плавления менее 25 ° C.
    ⚛ Пентан-декан являются жидкостями при 25 ° C.
  • Точки кипения увеличиваются с увеличением молярной массы, как показано на графике ниже:
Температура
(° C)
Температура кипения алканов
(от метана к гептану)


Молярная масса (г моль -1 )

Алканы — неполярные молекулы.
Между молекулами алканов действуют только слабые межмолекулярные силы (силы Ван-дер-Ваала (2) , силы Лондона, дисперсионные силы, слабые межмолекулярные силы), поэтому для разрушения этих слабых межмолекулярных сил и разделения молекул требуется очень мало энергии. соединение плавится и кипит при довольно низких температурах.

По мере увеличения числа атомов углерода в цепи длинные углеродные цепи все больше притягиваются друг к другу этими слабыми межмолекулярными силами, поэтому с увеличением молярной массы алканов точки плавления и кипения также увеличиваются.

Растворимость

  • Алканы растворимы в неполярных растворителях.
    Неполярные молекулы алканов притягиваются к другим неполярным молекулам слабыми межмолекулярными силами (силы Ван-дер-Ваальса, силы дисперсии, силы Лондона), поэтому неполярные молекулы алканов растворяются в неполярных растворителях.
  • Алканы нерастворимы в полярных растворителях, таких как вода.
    Молекулы в полярном растворителе, таком как вода, сильно притягиваются друг к другу в результате притяжения частичных отрицательных и частичных зарядов внутри каждой молекулы:
    δ + H O δ- H δ +
    .
    .
    .
    .
    .
    Красные пунктирные линии () представляют собой межмолекулярное притяжение между частичным отрицательным зарядом на атоме кислорода одной молекулы воды и частичным положительным зарядом на атоме водорода другой молекулы воды. Этот тип межмолекулярного притяжения известен как водородная связь.
    δ + H O δ- H δ +

    Когда к полярному растворителю добавляют неполярный алкан:
    (i) молекулы алканов притягиваются друг к другу, но не к молекулам воды.

    (ii) молекулы воды притягиваются друг к другу, но не к молекулам алканов.


    , поэтому алкан не растворяется в полярном растворителе.

Химические свойства алканов

Горение алканов

В присутствии избытка кислорода, O 2 , алканы сгорают с образованием газообразного диоксида углерода и воды, а также энергии в виде тепла и света.

Общее словесное уравнение: алкан + кислород углекислый газ + вода + энергия
Пример (словесное уравнение): бутан + кислород углекислый газ + вода + 2874 кДж моль -1
Пример (химическое уравнение): C 4 H 10 (г) + 6½O 2 (г) 4CO 2 (г) + 5H 2 O (л) + 2874 кДж моль -1
  • При сгорании любого алкана образуется энергия, как показано на графике ниже:
    Энергия, выделяемая при сгорании

    (кДж моль -1 )
    Теплота сгорания алканов
    (от метана до гептана)


    Молярная масса (г моль -1 )
  • По мере увеличения молярной массы алкана с прямой цепью количество выделяемой энергии также увеличивается, как показано на приведенном выше графике.
    Наклон приведенного выше графика составляет приблизительно 45 кДж г -1 , то есть, если молярная масса алкана увеличивается на 14 г (молярная масса каждого дополнительного CH 2 в углеродной цепи), то количество дополнительной энергии, выделяемой при его сгорании, составит около 45 кДж / г × 14 г = 630 кДж.
  • По мере увеличения длины углеродной цепи увеличивается количество энергии, выделяемой при сгорании.
    ⚛ Более длинная углеродная цепь содержит больше связей C-H и больше связей C-C.
    ⚛ Более длинная углеродная цепь дает больше связей C = O (как в CO 2 ) и больше связей O-H (как в H 2 O).
    ⚛ Общий процесс разрыва связей C-C и C-H и создания связей C = O и O-H высвобождает энергию.
    ⚛ Чем больше разорвано связей C-C и C-H и чем больше образовано связей C = O и O-H, тем больше выделяется энергии (см. Энергию связи).

Если для полного сгорания алкана недостаточно кислорода, то алкан подвергнется неполному сгоранию.
Продукты неполного сгорания включают воду и окись углерода и / или углерод.

Галогенирование алканов

Алканы не очень реакционноспособны.

Реакция между алканом и галогеном, таким как хлор или бром, не будет происходить без подачи энергии в виде ультрафиолетового света.

условия реакции реактивы товаров
без ультрафиолета алкан + галоген реакции нет
ультрафиолетовый свет алкан + галоген УФ
галогенированные алканы

Ультрафиолетовый свет обеспечивает достаточно энергии, чтобы разорвать связь C-H в молекуле алкана и заменить атом водорода на атом галогена.
Реакции, в которых один атом в органической молекуле заменяется другим атомом, называются реакциями замещения.

Примером реакции замещения является реакция гексана с бромом в присутствии УФ-излучения, как показано в химическом уравнении ниже:

гексан + бром УФ-свет
бромгексан + водород бромид
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H- C C C C C C H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
+ руб. руб. УФ-свет
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H- C C C C C C Br
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
+ H Br

После этого возможны дальнейшие замены, как показано в химическом уравнении ниже:

бромгексан + бром УФ-свет
1,2-дибромгексан + водород бромид
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H- C C C C C C Br
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
+ руб. руб. УФ-свет
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
Br
|
H- C C C C C C Br
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
+ H Br

, пока все атомы водорода не будут заменены атомами брома, как показано в химическом уравнении ниже:

Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
H C C C C C C Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
+ руб. руб. УФ-свет
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br C C C C C C Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
|
Br
+ H Br

Ceramics International — Журнал — Elsevier

Ceramics International охватывает науку о передовых керамических материалах.Журнал поощряет публикации, которые демонстрируют, как понимание основных химических и физических явлений может направлять дизайн материалов и стимулировать идеи для новых или улучшенных методов обработки, чтобы получить материалы с желаемыми структурными характеристиками и свойствами.

Ceramics International охватывает оксидную и неоксидную керамику, функциональное стекло, стеклокерамику, аморфные неорганические неметаллические материалы (и их комбинации с металлическими и органическими материалами) в виде твердых частиц, плотных или пористых тел, тонких / толстые пленки и слоистые, ступенчатые и композитные конструкции.Также рассматриваются вопросы, связанные с технологическими процессами, такие как соединения керамики и керамики или соединение керамики с разнородными материалами, а также обработка и подготовка поверхности. Помимо традиционных методов обработки, производственные маршруты, представляющие интерес, включают инновационные процедуры, использующие внешние приложенные напряжения, электромагнитные поля и энергетические лучи, а также подходы нанотехнологий сверху вниз и самосборки. Кроме того, журнал приветствует материалы, посвященные дизайну материалов на основе биологических материалов и материалов, экспериментально подтвержденному многомасштабному моделированию и моделированию для дизайна материалов, а также использованию самых передовых методов химического и физического определения характеристик структуры, свойств и поведения.

Технологически значимые низкоразмерные системы являются предметом особого внимания Ceramics International . К ним относятся 0, 1 и 2-мерные наноматериалы (включая УНТ, графен и родственные материалы, а также алмазоподобные углероды), их нанокомпозиты, а также нано-гибриды и иерархические многофункциональные наноструктуры, которые могут объединять молекулярные, биологические и электронные компоненты.

Ceramics International особенно заинтересован в привлечении статей, посвященных фундаментальным научным аспектам, имеющим отношение к развитию всего диапазона передовой керамики, включая e.грамм. фазовые равновесия и превращения, реакционная способность, процессы переноса, термодинамические и электронные свойства, а также квантовые эффекты в низкоразмерных материалах.

Приоритетными материалами и областями интересов являются:

  • Современная керамика и композиты для гражданского, военного и промышленного применения при комнатной и умеренной температуре — Конструкционная керамика и композиты для высоких и сверхвысоких температур для использования в экстремальных условиях;
  • Электрокерамика, такая как диэлектрическая и микроволновая керамика, сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, пироэлектрики, термоэлектрики, сегнетоэластики; магнитная, мультиферроидная, полупроводниковая и быстро ионопроводящая керамика; высокотемпературные сверхпроводники, топологические изоляторы;
  • Оптическая керамика, включая люминесцентные и хромогенные материалы, прозрачная проводящая и полупроводниковая керамика, электрооптические, магнитооптические и лазерные материалы, неорганические оптические волокна, плазмонные структуры и электромагнитные метаматериалы;
  • Керамика для технологий ядерного деления, синтеза и обращения с ядерными отходами;
  • Биоинертная и биоактивная керамика для всего спектра медицинских приложений, включая функциональные наночастицы, композитные материалы и гибридные иерархические наноструктуры для тканевой инженерии, систем доставки, био-визуализации и нейронных интерфейсов.
Скрыть полную цель и объем

Физические свойства и применение меди_Chemicalbook

Самородная медь — это элемент и минерал. Встречается в окисленных зонах медных месторождений; в гидротермальных жилах; в полостях базальта, контактировавших с гидротермальными растворами; и как заполнение пор и замещение в конгломератах, которые контактировали с гидротермальными растворами. Его редко можно найти в больших количествах, поэтому он редко является основной целью добычи полезных ископаемых.Большая часть производимой меди добывается из сульфидных месторождений.

Физические свойства

Самородная медь имеет характерный красновато-коричневый цвет. Его первая степень окисления (+1) образует соединения с ионами меди, называемыми «одновалентная», также называемыми «медью (I)», и эти ионы легко окисляются элементами группы 16 (например, кислородом и серой) и элементами группы 17 ( Вторая степень окисления меди (+2) образует соединения двухвалентной меди, также называемые медью (II), которые более стабильны, чем соединения меди (I).Например, медь в обоих состояниях окисления может соединяться с фтором: для меди (I) или фторида меди Cu + + F → CuF; а для меди (II) или фторида меди Cu 2+ + 2F → CuF 2 . Температура плавления меди составляет 1083 ° C, температура кипения составляет 2567 ° C, а ее плотность составляет 8,94 г / см3.

появление

Медь — 26-й по содержанию элемент на Земле, но чистые металлические отложения встречаются редко. Он содержится во многих различных типах минеральных руд, многие из которых близки к поверхности и легко извлекаются.Он обнаружен в двух типах руд: (1) сульфидные руды, такие как ковеллит, халькопирит, борнит, халькоцит и энаргит; и (2) окисленные руды, такие как тенорит, малахит, азурит, куприт, хризоколла и броханит. Они обнаружены в большинстве стран мира, но только несколько месторождений с высоким содержанием золота являются рентабельными для добычи. Примеры некоторых его руд: куприт (CuO2), тенорит (CuO), малахит [CuCO3-Cu (OH) 2], халькоцит (Cu2S), ковеллит (CuS), борнит (Cu6FeS4) и халькопирит, также известный как медь. пирит.Медные руды находятся по всему миру, в России, Чили, Канаде, Замбии и Заире, а также в США в Аризоне, Мичигане, Монтане, Неваде, Нью-Мексико, Теннесси и Юте. найдены в Соединенных Штатах (и других странах), но многие из этих месторождений естественной руды были добыты в течение последних ста лет и в настоящее время исчерпаны. Тем не менее, многие руды с низким содержанием меди с концентрацией от 10% до 80% чистой меди все еще находятся в стадии разработки и ждут технологии, которая сделает их более прибыльными для эксплуатации.

Применение меди

Самородная медь, вероятно, была одним из первых металлов, обработанных древними людьми. Самородки металла можно было найти в потоках в нескольких областях, а его свойства позволяли легко обрабатывать его без требуемого этапа обработки. Сегодня большая часть меди производится из сульфидных руд.

Медь — отличный проводник электричества. Большая часть добываемой сегодня меди используется для проведения электричества — в основном в качестве электропроводки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.