Медь


Медь – это химический элемент группы I периодической системы химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева; имеет атомный номер 29, и атомную массу 63,546. Медь - мягкий, пластичный металл красной окраски, легко поддается ковке. Медь имеет красный цвет, который в изломе становится розовым, а при просвечивании тонкого слоя меди, она имеет зеленовато-голубой оттенок. На отрицательных температурах металл обладает более высокими прочностными свойствами и более высокой пластичностью, чем на комнатной температуре 20°С.

Медь можно отнести к числу металлов, которые были известны с глубокой древности. Первому знакомству человека с данным металлом способствовал тот факт, что медь иногда в свободном состоянии встречается в природе в форме самородков, в отдельных случаях достигающих значительных размеров. Медь со своими сплавами сыграла огромную роль в развитии мировой материальной культуры. Легкая восстановимость карбонатов и оксидов меди, металл был, вероятнее всего, первым из металлов, которые научились восстановлять люди из кислородных соединений в рудах.

Содержание меди составляет в земной коре примерно 5·10-3% по массе. Медь довольно редко встречается в виде самородков (самый крупный был найден в Северной Америке на территории США и имел массу 420 тонн). Из всех медных руд наиболее широкое распространение имеют сульфидные руды: ковеллин с составом CuS (меди около 64,4%), медный колчедан или халькопирит с составом CuFeS2 (меди около 30%), медный блеск или халькозин, с составом Cu2S (меди около 79,8%), борнит с составом Cu5FeS4 (меди около52-65%). Существует также множество оксидных медных руд, к примеру: куприт с составом Cu2O, (меди около 81,8%), малахит с составом CuCO3·Cu(OH)2 (меди около 57,4%) и некоторые другие. Всего известно 170 минералов содержащих медь, 17 из которых используются в индустриальном масштабе.

Медь обычно добывают из сульфидных и оксидных руд. 80% всей производимой меди выплавляется из сульфидных руд. Обычно в медных рудах содержится много пустой породы. Именно поэтому для производства меди используют процесс обогащения. Медь добывается методом выплавки из состава сульфидных руд. Данный процесс состоит из целого ряда отдельных операций: сначала обжиг, затем плавка, конвертирование, огневое и электролитическое рафинирование.

Огромное значение меди в технике обуславливается рядом ценных ее свойств и, в первую очередь, высокими показателями теплопроводности, электропроводности, пластичности. Благодаря данным свойствам медь выступает основным материалом для изготовления проводов, более половины добываемой меди применяется в электротехнической промышленности. Различные примеси снижают электропроводность меди, именно поэтому в электротехнике используется металл высших сортов, содержание меди в котором не менее 99,9%.

Высокие показатели сопротивления коррозии и теплопроводности позволяют производить из меди самые ответственные детали вакуумных аппаратов, теплообменников, холодильников и т. д. Более трети добываемой меди расходуется на производство сплавов. Сплавы меди с иными металлами используются в тракторной и автомобильной промышленности (подшипники, радиаторы) в машиностроении, в изготовлении химической аппаратуры.

Не считая нужды транспорта, тяжелой промышленности и связи, какое-то количество меди (по большей части в форме солей) потребляется при приготовления минеральных пигментов, в качестве микроудобрений, для борьбы с болезнями растений и вредителями, в качестве катализаторов окислительных процессов. Кроме всего прочего, медь применяют в меховой и кожевенной отраслях промышленности, а также в процессе производства искусственного шелка.

Биологические свойства


Медь – один из важнейших элементов, необходимых для живого организма.

В растениях медь участвует в процессе фиксации и восстановления азота, фотосинтеза и дыхания. На сегодняшний день важнейшей проблемой является недостаток меди в почве или дисбаланс ее с кобальтом. Основными признаками дефицита меди растений является замедление, после и прекращение развития репродуктивных органов. Самыми чувствительными к недостатку меди являются такие культуры, как люцерна, пшеница, овес, ячмень, подсолнечник, столовая свекла и лук.

В наши дни придается огромное значение биологической роли меди в работе человеческого организма, чем это считалось ранее. Медь выступает жизненно важным микроэлементом, входящим в состав множества ферментов, витаминов, гормонов, дыхательных пигментов, участвующим в тканевом дыхании, в обмене веществ и др. Медь играет большую роль в поддержании нормальной структуры сухожилий, костей, хрящей, эластичности кровеносных сосудов, кожи, легочных альвеол. Медь находится в составе миелиновых оболочек нервов. Организм взрослого человека около половины количества меди концентрирует в костях и мышцах, а около 10% - в печени.

Воздействие меди на обмен углеводов проявляется в виде ускорения процесса окисления глюкозы, а также торможением распада в печени гликогена. Медь содержится во многих важнейших ферментах, например, в цитохромоксидазе, тирозиназе, аскорбиназе и других. Медь есть и в антиоксидантной защите организма, при этом она является кофактором фермента супероксиддисмутазы, который участвует в нейтрализации радикалов кислорода. Медь повышает устойчивость к некоторым инфекциям, усиливает действие антибиотиков и связывает микробные токсины. Биоэлемент обладает противовоспалительным свойством, способствует усвоению железа, смягчает проявления аутоиммунных заболеваний (например, ревматоидного артрита).

Элемент необходим в регулировании процесса снабжения клеток кислородом, в процессе образования гемоглобина и развития эритроцитов. Медь способствует полной утилизации углеводов, белков, повышению активности инсулина. Микроэлемент увеличивает скорость кровообращения в результате интенсивной физической нагрузки. Именно по причине этого медь является одним из ряда наиболее важных элементов для спортсменов.

Медь поступает в организм в основном с пищей.

Внутри желудочно-кишечного тракта абсорбируется до 95 процентов поступившей меди (ее максимальное количество в желудке), а после в двенадцатиперстной кишке, подвздошной и тощей и кишке. Лучше усваивается организмом двухвалентная медь. В составе крови медь связана с сывороточным альбумином (от 12 до 17%), такими аминокислотами, как глутамином, гистидином, треонином, (от 10 до 15%), а также транспортным белком транскуприном (от 11 до 13%) и церулоплазмином (до 65%).

Медь может проникать во все органы, клетки и ткани. Максимальная концентрация меди отмечается в печени, крови, почках, мозге, но обнаружить медь можно и в др. тканях и органах.

Важнейшее значение в метаболизме микроэлемента меди имеет печень, т.к. она синтезирует белок церулоплазмин, который обладает ферментативной активностью и участвует в процессе регуляции гомеостаза меди. Плюс ко всему церулоплазмин участвует в процессе окисления двухвалентного железа и его перехода в трехвалентное, т.к. только в таком виде железо доступно организму.

Суточная потребность меди по рекомендации ВОЗ для взрослого человека составляет 1,5 миллиграмм. Медный дефицит может развиваться в результате недостаточного поступления данного микроэлемента (1 миллиграмм /сутки и меньше).

Пациентам, получившим парентеральное питание, нужно примерно ежедневно дополнительно принимать 0,3 миллиграмм меди. Потребность в меди увеличивается до 0,4-0,5 миллиграмм в результате выраженных желудочно-кишечных потерь.

Потребление меди должно быть снижено у больных холестазом, а также у пациентов с нарушением экскреции желчи.


Интересные факты


Малахит - один из множества медных минералов.

По объему глобального потребления и производства медь прочно стоит на третьем месте среди остальных металлов, уступает она только лишь алюминию и железу.

Польскими учеными было установлено, что в водоемах, в которых присутствует примесь меди, карпы отличаются особо крупными габаритами. В озерах и прудах, где меди практически нет, очень быстро развивается грибок, поражающий карпов.

Норвежский грузовой корабль потерпел аварию, виновником которой стала «Анатина» медная руда. Трюмы данного теплохода, который направлялся в сторону Японии, были до предела заполнены концентратом меди. Внезапно на корабле прозвучал сигнал тревоги, т.к. судно дало течь. В итоге оказалось, что с моряками коварную шутку сыграл их груз. Медь, которая содержалась в перевозимом концентрате, образовала неплохую гальваническую пару со стальным корпусом судна «Анатина», а испарения воды соленой океана сыграли роль электролита. В результате возникший гальванический ток стал разъедать обшивку корабля вплоть до того, что в судне образовались пробоины, в которые и хлынул поток океанская воды.

С древних пор люди верили в чудесные свойства меди и использовали данный металл для лечения многих недугов. Раньше считалось, что медный браслет, который одет на руку, приносит удачу и здоровье своему владельцу, препятствует отложению солей и нормализует давление.

В последние годы в отдельных областях техники медь, как и ее сплавы, заменяются другими металлами, в первую очередь алюминием. В Соединенных Штатах Америки, к примеру, алюминий уже полностью вытеснил медь в производстве высоковольтных линий электропередач.

Среди всех товаров, которыми в далекие времена торговали александрийские купцы, очень большую популярность завоевала "медная зелень". При помощи данной краски модницы подводили под глазами зеленые круги, а в то время это считалось показателем хорошего вкуса.

Многие народности и в наши дни приписывают целебные свойства меди. Например, жители Непала, считают, что медь - священный металл, способствующий сосредоточению мыслей, улучшающий пищеварение и лечащий желудочно-кишечные заболевания (больные пьют воду из стакана, а в стакан кладут несколько медных монет). В числе самых красивых и крупных храмов Непала, есть храм с названием "Медный".

В Пирамиде Хеопса были обнаружены части древнего водопровода. В нем трубы были медными и могли функционировать спустя более пять тысяч лет спустя их установку.

Золото мягко настолько, что его можно просто мять рукам. Именно поэтому для прочности в составе всех золотых украшений всегда присутствует медь. Даже всемирно знаменитое 24-каратное золото имеет в составе медь!

Статуя Свободы в американском Нью-Йорке была изготовлена из восьмидесяти тонн меди. Происхождение данной меди - Норвегия. Версия уральского происхождения данной меди не нашла подтверждений.

Для защиты корпуса от наростов флоры судно, на котором Колумб достиг Америки было в подводной части обито медным листом. Сегодня корпуса судов также покрываются специальными составами с содержанием меди именно для этой цели.

Медная посуда термической обработки предпочитаема среди лучших мировых поваров по причине того, что высокая теплопроводность позволяет производить нагрев меди быстро а, главнее всего, равномерно по всей сковороде или кастрюле.

Медные инструменты и приспособления из ее сплавов не могут создавать искры, поэтому их применяют там, где существуют требования особой безопасности (взрывоопасные и огнеопасные производства).

Активные компоненты, произведенные на основе меди, создают основу омолаживающей косметики.


История


Медь можно отнести к числу металлов, которые были известны с глубокой древности. Первому знакомству человека с данным металлом способствовал тот факт, что медь иногда в свободном состоянии встречается в природе в форме самородков, в отдельных случаях достигающих значительных размеров. Медь со своими сплавами сыграла огромную роль в развитии мировой материальной культуры. Легкая восстановимость карбонатов и оксидов меди, металл был, вероятнее всего, первым из металлов, которые научились восстановлять люди из кислородных соединений в рудах.

Латинское название данного металла, а именно Cuprum, имеет красивую историю, которая берет своё начало в античной мифологии. Древние греки считали, что люди получили данный металл от богини плодородия и любви Афродиты. Легенда повествует о том, что Афродита, которая родилась в пене волн морских, вышла на берег Кипра, которому богиня немедленно навязала свое покровительство, рассказав его жителям о залежах необходимого металла. Конечно же, в красивом сказании есть и определенная доля истины. На острове Кипре, на котором был расположен один известнейших алтарей поклонения Венере, издавна были богатые залежи меди. Древние киприоты и правда обогащались за счет добычи данного металла, а название острова послужило наименованием данному элементу Cuprum.

Человеческие знания о данном материале, а также опыт использования металла уходят далеко в прошлое. Ученые считают, что начало обработки меди, было положено около 10-ти тысяч лет назад. Части медных брошей и бус, состоящие из крупиц чистого металла, были найдены в результате раскопок на Среднем Востоке (в частности в Иране, Ali Koch), а также в отдельных районах на территории современной Турции (Catal Hüyük и Cayönü).

Искусство плавления руд окисла и карбоната меди, вероятнее всего, впервые было освоено людьми примерно 2 000 – 4 000 лет до нашей эры в районе современной Турции, а также на небольшой территории между современным Египтом и Израилем. Производство медных изделий ширилось по мере развития способов добычи металла, большую роль сыграло освоение техники плавления также сульфидных руд примерно 4 500 лет до н.э.

К 3000-му году до н.э. в Греции, Индии и Месопотамии для выплавки более твердого материала – бронзы, в медь начали добавлять олово. Открытие нового сплава скорее всего произошло случайно, но ее преимущества перед чистой медью в скором времени вывели данный материал на первое место. В последствии данного перелома «медный век» сменился «бронзовым веком».

Бронза широко использовалась ассирийцами, египтянами, индусами и другими народами древности. Тем не менее, цельные статуи из бронзы древние мастера научились изготавливать не ранее 5 века до н.э. примерно в 290 году до н.э. в честь греческого бога солнца Гелиоса был создан Харесом знаменитый Колосс Родосский. Статуя имела высоту 32 метра и стояла перед входом внутрь гавани древнего порта на острове Родоса, который находился на востоке Эгейского моря. Данная бронзовая статуя нереальных по тем временам размеров была в 223 году разрушена впоследствии землетрясения.

Предки древних славян, которые жили в Приднепровье и в бассейне Дона, применяли медь при изготовлении оружия, орудий труда, предметов домашнего обихода и украшений. Некоторые исследователи считают, что русское слово «медь» произошло от слова древнего слова «мида», которое у племен, которые населяли Восточную Европу, означало металл вообще.

И во времена средневековья, и после наступления эпохи Возрождения объемы производства меди продолжали расти, а первые умы тех далеких времен открыли новые способы применения металла. Удивительнее всего, что методы добычи и обработки меди в последствии стали использоваться при работе с иными металлами и сплавами, например, со сталью и железом.


Нахождение в природе


Содержание меди составляет в земной коре примерно 5·10-3% по массе. Медь довольно редко встречается в виде самородков (самый крупный был найден в Северной Америке на территории США и имел массу 420 тонн). Из всех медных руд наиболее широкое распространение имеют сульфидные руды: ковеллин с составом CuS (меди около 64,4%), медный колчедан или халькопирит с составом CuFeS2 (меди около 30%), медный блеск или халькозин, с составом Cu2S (меди около 79,8%), борнит с составом Cu5FeS4 (меди около52-65%). Существует также множество оксидных медных руд, к примеру: куприт с составом Cu2O, (меди около 81,8%), малахит с составом CuCO3·Cu(OH)2 (меди около 57,4%) и некоторые другие. Всего известно 170 минералов содержащих медь, 17 из которых используются в индустриальном масштабе.

Огромные месторождения руд меди были найдены в самых разных областях Южной и Северной Америки, а также в Африке и на территории Российской Федерации. В XVIII–XIX веках вблизи Онежского озера происходила добыча самородной меди, которая отправлялась на монетный двор прямо в Санкт-Петербург. С именем Никита Демидов связано открытие промышленных медных месторождений меди в Сибири и на Урале. Именно это человек по указу Петра Первого в 1704 году приступил к чеканке медных монет.

Богатые медью месторождения уже давно выработаны. На сегодняшний день практически весь производимый металл добывают из низкосортных руд, содержание меди в которых не превышает более 1%. Отдельные оксидные медные руды могут восстанавливаться непосредственно до металла путем нагревания вместе с коксом. Тем не менее, львиная доля меди выплавляется из сульфидных железосодержащих руд, а это требует куда более сложной переработки. Данные руды сравнительно бедны медью, а экономический эффект при добыче из них металла может обеспечиваться только ростом масштабов производства, т.е. экстенсивным путем.

Часто источниками меди могут служить полиметаллические руды, в составе которых, кроме меди, есть такие металлы, как свинец, железо, цинк, и другие. В качестве примесей медные руды чаще всего содержат многие элементы в рассеянном состоянии (галлий, кадмий, селен, теллур, германий и многие другие), кроме того какую-то долю серебра, а в отдельных случаях и золота.

В составе морской воды мировых океанов меди содержится около 1·10-8%. Металл энергично мигрирует как с холодными растворами биосферы, так и с горячими водами морских глубин; сероводород способен осаждать различные сульфиды меди из природных вод, которые имеют огромное промышленное значение.

Сульфиды меди по большей части образуются в гидротермальных среднетемпературных жилах. Также довольно часто встречаются медные месторождения в осадочных породах — медистые сланцы и медистые песчаники. Самыми известными из подобных месторождений являются Джезказган в Казахстане, Удокан в Читинской области, Мансфельд в Германии и меденосный пояс в Центральной Африке. Основную долю используемых руд меди добывают открытым методом.

Показатели среднего содержания меди в разных геосферах:
  • - гранитной оболочки 3*10 5-3
  • - в земной коре составляет 5,5*10 5-3 0(вес %)
  • - в живом веществе 3,2*10 5-4
  • - литосфере континентальной 2*10 5-3
  • - в морской воде 3*10 5-7
  • - ультраосновные 2*10 5-3
  • - хондриты 1*10 5-2
  • - дуниты и др.)
  • - щелочные 5*10 5-4
  • - основные 1*10 5-2
  • базальты, габбро и др.
  • - кислые 2*10 5-3
  • граниты, гранодиориты)
  • - средние 3,5*10 5-3
  • диориты, андезиты
Средние показатели содержания меди в составе осадочных пород:
  • - сланцы - 4,5*10 5-3
  • - глины - 4,5*10 5-3
  • - карбонатные породы - 0,4*10 5-3
  • - песчаники - 0,1*10 5-3
Средние показатели содержания меди в составе глубоководных осадков:
  • - глинистые - 2,5*10 5-2
  • - известковистые - 3*10 5-3

Применение


Огромное значение меди в технике обуславливается рядом ценных ее свойств и, в первую очередь, высокими показателями теплопроводности, электропроводности, пластичности. Благодаря данным свойствам медь выступает основным материалом для изготовления проводов, более половины добываемой меди применяется в электротехнической промышленности. Различные примеси снижают электропроводность меди, именно поэтому в электротехнике используется металл высших сортов, содержание меди в котором не менее 99,9%.

Высокие показатели сопротивления коррозии и теплопроводности позволяют производить из меди самые ответственные детали вакуумных аппаратов, теплообменников, холодильников и т. д.

Более трети добываемой меди расходуется на производство сплавов. Сплавы меди с иными металлами используются в тракторной и автомобильной промышленности (подшипники, радиаторы) в машиностроении, в изготовлении химической аппаратуры. К медным сплавам относятся латуни (важнейшая добавка – Zn, цинк), бронзы (сплавы меди с различными элементами, в основном металлами — бериллием, оловом, алюминием, кадмием, свинцом и др., кроме никеля и цинка), а также медно-никелевые сплавы, в т.ч. нейзильбер и мельхиор. В зависимости от состава (марки) сплавы используют в разных областях техники в качестве конструкционных, антидикционных, стойких к коррозии материалов, а также в качестве материалов с заданной теплопроводностью и электропроводностью. Монетные сплавы (так называют сплавы меди с никелем или сплавы меди с алюминием) применяются для чеканки монет — «серебра» и «меди»; однако медь находится в составе и настоящего монетного золота и монетного серебра.

Медь в качестве художественного материала используется вплоть с начала медного века (посуда, украшения, скульптура, утварь). Литые и кованые медные изделия и изделия из сплавов меди украшают тиснением, чеканкой и гравировкой. Легкость обработки меди (которая обусловлена ее мягкостью) позволяет добиваться разнообразия фактур мастерам, добиваться тщательности проработки деталей, а также тонкой моделировки формы. Медные изделия отличаются красотой красноватых или золотистых тонов, а еще свойствами обретать блеск в результате шлифовки. Медь часто золотят украшают эмалью, тонируют, патинируют. С XV века медь применяют также в процессе изготовления печатных форм.

Медные оксиды используют при получении YBa2Cu3O7-δ - оксида иттрия бария меди, являющегося основой для изготовления сверхпроводников. Медь применяется также и  в производстве гальванических медно-окисных элементов, электрических батарей. Медь является самым широко употребляемым катализатором полимеризации ацетилена.

Не считая нужды транспорта, тяжелой промышленности и связи, какое-то количество меди (по большей части в форме солей) потребляется при приготовления минеральных пигментов, в качестве микроудобрений, для борьбы с болезнями растений и вредителями, в качестве катализаторов окислительных процессов. Кроме всего прочего, медь применяют в меховой и кожевенной отраслях промышленности, а также в процессе производства искусственного шелка.


Производство


Медь обычно добывают из сульфидных и оксидных руд. 80% всей производимой меди выплавляется из сульфидных руд. Обычно в медных рудах содержится много пустой породы. Именно поэтому для производства меди используют процесс обогащения. Медь добывается методом выплавки из состава сульфидных руд. Данный процесс состоит из целого ряда отдельных операций: сначала обжиг, затем плавка, конвертирование, огневое и электролитическое рафинирование.

В мировой практике до 80% меди извлекается из концентратов с использованием пирометаллургических методов, основанных на расплавке всей массы материала. Во время плавления, из-за большего сродства металла к сере, а железа и компонентов пустой породы к кислороду, медь собирается в сульфидный расплав (штейн), а оксиды уходят в шлак. Штейн отстаиванием отделяется от шлака.

Обжиг проводится при переработке полиметаллических и высокосернистых концентратов. В процессе обжига удаляется избыточное количество S в виде газов, которые содержат от 5 до 8% SO2, используемых в производстве H2SO4, затем часть примесей (Pb, Fe, Zn, As и др.) переводится  в формы, которые при последней плавке переходят в шлак. Обжиг проводится в печах "кипящего слоя" с использованием дутья, которое обогащено кислородом (от 24 до 26% О2), избегая затрат углеродистого топлива. Результат обжига, т.е. огарок, плавится в печах отражательного вида, а реже в электропечах. Руды, богатые медью, плавились в шахтных печах, на современном этапе данный метод несет подчиненное значение. Вышеперечисленные методы плавки связываются с расходом углеродистого топлива (природный газ, кокс, мазут) либо электроэнергии (от 350 до 450 кВт/ч на 1 тону шихты).

На современных заводах плавка ведется в электрических или отражательных печах. Рабочее пространство в отражательных печах вытянуто горизонтально; площадь пода составляет 300 м2 или более ( обычно30 метров на 10 метров); тепло, необходимое для плавления, добывают путем сжигания углеродистого топлива (мазут, природный газ) в газовом пространстве, расположенном над ванной. В электропечах тепло добывают путем пропускания сквозь расплавленный шлак электротока (электричество подводят к шлаку через графитовые электроды, погруженные в него).

Но и электрическая, и отражательная плавка, которые основаны на внешних источниках тепла, - это несовершенные процессы. Сульфиды, которые составляют большую часть медных концентратов, имеют высокую теплотворную способность. В силу этого все чаще внедряются способы плавки, в которых используют теплоту сжигания сульфидов (окислителем выступает воздух, обогащенный кислородом, нагретый воздух, либо технический кислород). Предварительно высушенные, мелкие сульфидные концентраты вдуваются струей кислорода либо воздуха внутрь раскаленной до высокой температуры печи. Частицы сгорают во взвешенном состоянии (называется кислородно-взвешенная плавка).

Жидкий штейн, получающийся при плавке,  заливают в конвертер. Через слой штейна продувается сжатый воздух. Сначала окисляется железный сульфид, для связки оксидов железа добавляют кварц, а затем образуется конвертерный шлак. После окисляется сульфид меди, образуя металлическую медь и SO2. Такая черновая Медь разливается в формы.

Слитки для извлечения ценных спутников, а также удаления вредных примесей направляются на огневое рафинирование. Медь, после удаления шлака, "дразнят", погружая в расплавленный металл кончики сырых сосновых либо березовых бревен, а после отливают его в плоские формы

В пирометаллургической переработке извлекается около 96-98% меди, а также благородных металлов, но степень извлечения других элементов гораздо ниже, а железо целиком теряется со шлаком.


Физические свойства


Медь – это химический элемент группы I периодической системы химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева; имеет атомный номер 29, и атомную массу 63,546. Медь - мягкий, пластичный металл красной окраски, легко поддается ковке. Медь, встречающаяся в природе, представляет собой смесь из двух стабильных изотопов - 65Сu (30,9%) и 63Сu (69,1%).

Медь имеет красный цвет, который в изломе становится розовым, а при просвечивании тонкого слоя меди, она имеет зеленовато-голубой оттенок. Металл обладает гранецентрированной кубической решеткой с параметром а равным 3,6074 Å; плотность мели составляет 8,96 г/см3 (20 °С). Атомный радиус меди равен 1,28 Å; ионные радиусы меди равны Сu2+ 0,80 Å; Cu+ 0,98 Å. Температура кипения металла составляет 1083°С, а температура кипения меди равна 2600°С, показатель удельной теплоемкости равен (при комнатной температуре 20 °С) 385,48 дж/(кг·К), другими словами 0,092 кал/(г·°С). Самыми важными и наиболее широко используемыми свойствами меди являются: высокое значение теплопроводности - при комнатной температуре 20°С равна 394,279 вт/(м·К.), другими словами 0,941 кал/(см·сек·°С), а также малое электрическое сопротивление, которое при комнатной температуре 20 °С составляет 1,68·10-8 ом·м. Значение термического коэффициента линейного расширения равно17,0·10-6.

Показатели давления паров меди ничтожны, так давления в 133,322 н/м2 (другими словами 1 мм рт.ст.) можно достичь только лишь при температуре 1628 °С. Медь является диамагнитным металлом; атомная магнитная восприимчивость меди составляет 5,27·10-6. Твердость металла по Бринеллю равняется 350 Мн/м2 (другими словами 35 кгс/мм2); предел прочности меди при растяжении составляет 220 Мн/м2 (другими словами 22 кгс/мм2); показатель относительного удлинение равен 60%, а модуль упругости равняется 132·103 Мн/м2(т.е. 13,2·103 кгс/мм2). При использовании наклепа предел прочности меди может быть повышен на 200-250 Мн/м2, а удлинение при этом уменьшится примерно до 2% , электропроводность же уменьшится примерно на 1-3 процента. Последствия наклепа можно устранить устраняются отжигом меди при 900-1000 К. В результате воздействия нейтронного (373 К, поток 5.1019 n/см2) облучения  предел текучести металла возрастает практически в 2,7 раза, а показатель сопротивления разрыву примерно в 1,26 раз, удлинение же уменьшится в 1,35 раза. Отжиг меди после наклепки нужно проводить при температуре 600-700°С. Незначительные примеси Рb (сотые доли %) и Bi (тысячные доли %) делают медь красноломкой, ну а примесь серы вызывает хрупкость металла на холоде. Медь способна растворять водород, который в значительной степени ухудшает механические свойства металла (так называемая "водородная болезнь").

На отрицательных температурах металл обладает более высокими прочностными свойствами и более высокой пластичностью, чем на комнатной температуре 20°С. Техническая медь не имеет признаков холодноломкости. Чем ниже опускается температура, тем выше становится предел текучести меди, а также резко возрастает значение показателя сопротивления пластической деформации.

Металлическая медь, точно также, как и серебро, имеет некоторые антибактериальные свойства.


Химические свойства


Медь обладает не сильной химической активностью. Медь почти не изменяется в сухой атмосфере. На влажном воздухе поверхность металла в присутствии СО2 покрывается зеленоватой пленкой состава Cu(OH)2·CuCO3. Т.к. в воздухе есть следы сероводорода и сернистого газа, в составе пленки на поверхности меди обычно присутствуют сернистые соединения меди. Такую пленку называют патиной. Она предохраняет металл от разрушения.

В результате нагревания на воздухе медь начинает тускнеть и в итоге чернеет по причине образования оксидного слоя на поверхности. Сперва образуется оксид Cu2O, а затем — оксид CuO.

На сухом воздухе или кислороде медь не окисляется при сохранении нормальных условий. Но металл достаточно легко реагирует с галогенами при комнатной температуре, к примеру, с влажным хлором медь образует хлорид CuCl2, а в результате нагревания с серой образуется сульфид Cu2S, медь реагирует и с селеном. С азотом, водородом и углеродом металл не реагирует даже на высокой температуре. На медь не действуют кислоты, которые не обладают окислительными свойствами, к примеру, разбавленная сернаяили соляная кислота. Однако в присутствии кислорода из состава воздуха данные кислоты растворяют медь с образованием солей:
  • 2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O
Кроме всего прочего, есть возможность перевести медь в раствор путем воздействия водных растворов аммиака или цианидов:
  • 2Cu + 8NH3·H2O + O2 = 2[Cu(NH3)4](OH)2 + 6H2O
В результате нагревания меди в кислороде или на воздухе образуются медные оксиды: черный CuO и желтый или красный Cu2O. Повышение температуры приводит к образованию оксида меди(I) Cu2O. В лабораторных условиях данный оксид получают путем восстановления щелочного раствора медной соли(II) гидроксиламином, глюкозой или гидразином:
  • 2CuSO4 + 2NH2OH + 4NaOH = Cu2O + N2 + 2Na2SO4 + 5H2O

Данная реакция является основой чувствительного теста Фелинга сахаров и иных восстановителей. К испытываемому веществу добавляется раствор соли меди(II) разбавленный в щелочном растворе. Когда вещество будет являться восстановителем, появится характерный красный осадок.

Т.к. катион Cu+ неустойчив в водном растворе, при воздействии кислот на оксид Cu2O происходит или комплексообразование или дисмутация:
  • Cu2O + H2SO4 = Cu + CuSO4 + H2O
  • Cu2O + 4HCl = 2 H[CuCl2] + H2O
Cu2O взаимодействует со щелочами. В результате образуется комплекс:
  • Cu2O + 2NaOH + H2O = 2Na[Cu(OH)2]
Оксиды меди не реагируют с водой и не растворимы в ней. Существует лишь один гидроксид меди Cu(OH)2, который обычно получают путем добавления к водному раствору медной соли(II) щелочи. Осадок гидроксида меди(II), имеющий бледно-голубую окраску, проявляет амфотерные свойства (т.е. способен проявлять кислотные или основные свойства). Он может растворяться не как в кислотах, так и в присутствии концентрированных щелочей. При этом образуются растворы темно-синей окраски, которые содержат частицы типа [Cu(OH)4]2–. Медный гидроксид(II) может растворяться и в растворе аммиака:
  • Cu(OH)2 + 4NH3*H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O
Гидроксид меди(II) является термически не устойчивым, при нагревании он разлагается:
  • Cu(OH)2 = CuO + H2O

Огромный интерес к химии медных оксидов в последние 20 лет связан с производством высокотемпературных сверхпроводников, наиболее известным из которых является YBa2Cu3O7. Основные проблемы, которые препятствуют масштабному практическому применению таких сверхпроводников, находятся в обработке материала. На данный момент наиболее перспективным является изготовление тонких пленок.

Практическое применение имеет свойство меди вступать в реакции с раствором солей железа (III), при этом медь уходит в раствор, и проходит восстановление железа(III) до железа(II):
  • 2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2

Данный процесс используется, при необходимости убрать в некоторых местах слой меди, напыленный на пластмассу.