Lesklá, načervenalá měď byla prvním kovem manipulovat lidmi, a to zůstává důležitým kovem v průmyslu dnes.
nejstarší kovový předmět nalézt na Středním Východě, se skládá z mědi; byl to malý šídlo sahá tak daleko, jak 5100 B. C. A USA penny byl původně vyroben z čisté mědi (i když, v dnešní době, to je 97,5% zinku s tenkou měděnou kůží).
měď se podle amerického Geologického průzkumu (USGS) řadí mezi třetí nejkonzumovanější průmyslové kovy na světě po železe a hliníku., Asi tři čtvrtiny této mědi jde na výrobu elektrických vodičů, telekomunikačních kabelů a elektroniky.
kromě zlata je měď jediným kovem na periodické tabulce, jehož zbarvení není přirozeně stříbrné nebo šedé.
Chemický popis
- Atomové číslo (počet protonů v jádře): 29
- Atomové symbol (na periodické tabulky prvků): Cu
- Atomové hmotnosti (průměrné hmotnosti atomu): 63.55
- Hustota: o 8,92 g na krychlový centimetr
- Fáze při pokojové teplotě: pevné
- bod Tání: 1,984.32 stupňů Fahrenheita (1,084.,62 stupňů Celsia)
- bod Varu: 5,301 stupňů F (na 2 927 ° C)
- Počet izotopů (atomy téhož prvku s různým počtem neutronů): 35; 2 stabilní
- nejběžnější izotopy: Cu-63 (69.15% přírodní hojnosti) a Cu-65 (30.85% přírodní hojnosti)
Historie a charakteristika
Většina mědi se vyskytuje v rudách a musí být taven, nebo extrahované z jeho rudy, pro čistotu před tím, než mohou být použity. Přírodní chemické reakce však mohou někdy uvolňovat nativní měď, podle webu chemistry database, Chemicool.,
Lidé dělali věci z mědi pro nejméně 8000 let a přišel na to, jak tavit kov asi o 4500 B. C. dalším technologickým skokem bylo vytvoření slitiny mědi přidáním cínu do mědi, který vytvořil tvrdší kov než jeho jednotlivé části: bronz. Technologický vývoj ohlašoval v době Bronzové, období pokrývající přibližně 3300 1200 B. C, a isdistinguished použitím bronzové nástroje a zbraně, podle Historie.
měděné artefakty jsou posypány v celém historickém záznamu., Archeologové objevili malý šídlo nebo špičatý nástroj z roku 5100 př. n. l., který byl pohřben se ženou středního věku ve starověké vesnici v Izraeli. Awl představuje nejstarší kovový předmět, který kdy byl nalezen na Středním východě. Měď pravděpodobně přišli z Kavkazu, který se nachází v hornaté oblasti zahrnující jihovýchodní Rusko, Arménii, Ázerbájdžánu a Gruzii více než 600 mil (1000 km) pryč, v závislosti na 2014 článku publikovaném v PLOS ONE. Ve starověkém Egyptě lidé používali slitiny mědi k výrobě šperků, včetně prstenů., Vědci také našli masivní měděné doly z 10. století př. n. l. V Izraeli.
asi dvě třetiny mědi na Zemi se nacházejí v vyvřelých (vulkanických) horninách a asi čtvrtina se podle USGS vyskytuje v sedimentárních horninách. Kov je tvárný a tvárný a dobře vede teplo a elektřinu — důvody, proč je měď široce používána v elektronice a elektroinstalaci.
měď se změní na zelenou kvůli oxidační reakci; to znamená, že ztrácí elektrony, když je vystavena vodě a vzduchu. Výsledný oxid mědi je matně zelený., Tato oxidační reakce je důvodem, proč je měděná Socha Svobody spíše zelená než oranžově červená. Podle Asociace pro Rozvoj Mědi, zvětralé vrstvy oxidu mědi pouze 0,005 palců (0.127 mm) tlusté kabáty Lady Liberty, a krytiny váží asi 80 tun (73 tun). Změna z měděné barvy na zelenou nastala postupně a byla dokončena do roku 1920, 34 let po zasvěcení a odhalení sochy, podle New York Historical Society.
kdo to věděl?,
Zde jsou některé zajímavé skutečnosti o mědi:
- Podle Peter van der Krogt, holandský historik, slovo „měď“ má několik kořenů, z nichž mnohé pocházejí z latinského slova cuprum, který byl odvozen z výrazu aes Cyprium, což znamená „kov z Kypru“, jak mnoho z mědi používané v době, kdy byl těžen na Kypru.
- Pokud všechny měděné vodiče v průměru za auto byly položeny ven, to by úsek 0.9 km (1,5 km), podle USGS.,
- elektrická vodivost (jak snadno může proudit kovem) mědi je podle Jeffersonovy laboratoře druhá pouze u stříbra.
- haléře byly vyrobeny z čisté mědi pouze v letech 1783 až 1837. Od 1837 – 1857 haléře byly vyrobeny z bronzu (95 procent mědi, zbývajících 5 procent skládá z cínu a zinku). V roce 1857, množství mědi v haléře klesla na 88% (zbývajících 12 procent niklu) a vrátil se ke své předchozí recept v roce 1864. V roce 1962 se obsah penny změnil na 95 procent mědi a 5 procent zinku., Od roku 1982 do současnosti jsou haléře 97,5 procenta zinku a 2,5 procenta mědi.
- lidé potřebují měď ve své stravě. Kov je podle americké Národní knihovny medicíny nezbytným stopovým minerálem, který má zásadní význam pro tvorbu červených krvinek. Naštěstí se měď nachází v různých potravinách, včetně zrn, fazolí, brambor a listové zeleniny.
- příliš mnoho mědi je však špatná věc., Požití vysokých hladin kovu může krátkodobě způsobit bolest břicha, zvracení a žloutenku (nažloutlý nádech kůže a bílé oči, které mohou naznačovat, že játra nefungují správně). Dlouhodobá expozice může vést k příznakům, jako je anémie, křeče a průjem, které jsou často krvavé a mohou být modré.
- občas se v přívodu vody vyskytují zvýšené hladiny mědi v důsledku starých měděných trubek., Například v srpnu 2018, systém veřejných škol v Detroitu vypnout všechny pitné vody ve veřejných školách jako preventivní opatření z důvodu vysoké hladiny mědi a železa ve vodě, podle Seattle Times.
- měď má antimikrobiální vlastnosti a zabíjí bakterie, viry a kvasinky při kontaktu, podle článku z roku 2011 v časopise Applied and Environmental Microbiology. Výsledkem je, že měď může být dokonce tkaná do tkanin, aby se vyrobily antimikrobiální oděvy, jako jsou ponožky, které bojují proti houbám nohou.,
- měď je také zahrnuta do určitých typů intrauterinních zařízení (IUD) používaných pro antikoncepci, podle Mayo Clinic. Měděné vedení vytváří zánětlivou reakci, která je toxická jak pro spermie, tak pro vejce, aby se zabránilo těhotenství. Při jakémkoli lékařském postupu existuje riziko nežádoucích účinků. Ačkoli, toxicita mědi se nezdá být jedním, podle článku z roku 2017 publikovaného v Medical Science Monitor.,
Current research
Medicine: Copper’s anti-microbial properties have made it a popular metal in the medical field., Více nemocnic experimentovali s krycí často se dotkl povrchy, jako je postel kolejnice a tlačítek pro volání, s mědi nebo slitiny mědi, ve snaze zpomalit šíření infekce získané v nemocnicích. Měď zabíjí mikroby tím, že zasahuje do elektrického náboje buněčných membrán organismů, uvedla Cassandra Salgado, profesorka infekčních onemocnění a nemocniční epidemioložka na Lékařské univerzitě v Jižní Karolíně.,
V roce 2013, tým vědců pod vedením Salgado testované povrchy v jednotky intenzivní péče (Jip) ve třech nemocnicích, porovnání pokoje upravené s měděnými povrchy připojené k šesti běžných předmětů, které jsou vystaveny mnoho rukou pokoje nejsou upraveny s mědí. Vědci zjistili, že v tradičních nemocničních pokojích (ty bez měděné plochy), 12,3 procenta pacientů se vyvinuly výskyt infekcí odolných vůči antibiotikům, jako jsou meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA) a vankomycin-rezistentní Enterococcus (VRE). Pro srovnání, v měděné modifikované místnosti, pouze 7.,1 procento pacientů se nakazilo jednou z těchto potenciálně devastujících infekcí.
“ víme, že pokud dáte měď do pacientova pokoje, snížíte mikrobiální zátěž,“ řekl Salgado Live Science. „Myslím, že to je něco, co bylo znovu a znovu ukázáno. Naše studie byla první, která prokázala, že by to mohlo mít klinický přínos.“
vědci nezměnili nic jiného o podmínkách JIP mimo měď; lékaři a zdravotní sestry si stále umyli ruce a čištění pokračovalo jako obvykle., Vědci zveřejnili svá zjištění v roce 2013 v časopise Infection Control and Hospital Epidemiology.
Salgado a její tým byly také testovány měděné obložení na stetoskopy, podle roku 2017 článek publikován v American Journal of Infection Control, kde vědci zjistili, že tam bylo výrazně méně bakterií na mědi potažené stetoskopy a 66 procent stetoskopy byly zcela bez bakterií. Další výzkum pokračuje v testování myšlenky měděného pokovování na jiných lékařských odděleních, zejména v oblastech, kde jsou pacienti mobilnější než na JIP., Je také třeba provést analýzu nákladů a přínosů s ohledem na náklady na instalaci mědi proti úsporám získaným prevencí nákladných infekcí, řekla.
Elektronika: Měď také hraje obrovskou roli v elektronice, a protože jeho množství a nízká cena, vědci pracují na začlenění kovu do rostoucí počet špičkových zařízení.
Ve skutečnosti, mědi může pomoci vytvořit futuristický elektronický papír, nositelné biosenzorů a dalších „měkkých“ elektroniky, Wenlong řekl Cheng, profesor chemického inženýrství na Monash University v Austrálii., Cheng a jeho kolegové použili měď nanovlákny vytvořit „aerogel monolit,“ materiál, který je vysoce porézní, velmi lehký a dostatečně silný, aby stát na jeho vlastní, podobně jako suché kuchyně houba. V minulosti byly tyto aerogelové monolity vyrobeny ze zlata nebo stříbra, ale měď je ekonomičtější možností.
smícháním mědi nanodrátky s malým množstvím polyvinyl alkohol, vědci vytvořili aerogel monolity, které by mohly proměnit v něco; lze jej krájet, shapable pryže, která vede elektřinu. Vědci informovali o svých zjištěních v roce 2014 v časopise ACS Nano., Konečným výsledkem by mohl být robot s měkkým tělem nebo lékařský senzor, který se dokonale roztaví na zakřivenou pokožku, řekl Cheng Live Science. On a jeho tým v současné době pracují na vytvoření senzorů krevního tlaku a tělesné teploty z monolitů měděného aerogelu — dalším způsobem, jak by měď mohla pomoci sledovat lidské zdraví.
Fyzika: V roce 2014 experiment, kus mědi se stala nejchladnější metr krychlový (35.3 kubických stop) na Zemi, když vědci vychlazené na 6 millikelvins, nebo šest tisícin stupně nad absolutní nule (0 kelvinů)., Toto je nejbližší látka této hmotnosti a objemu, která kdy dosáhla absolutní nuly.
vědci z italského Národního ústavu pro jadernou fyziku dali 880-lb. (400 kilogramů) měděná kostka uvnitř kontejneru zvaného kryostat, který je speciálně navržen tak, aby udržoval předměty extrémně chladné. Jedná se o první kryostat nebo zařízení pro udržení věcí při nízkých teplotách, které je schopno udržet látky tak blízko absolutní nuly.
budování kryostatu extrémní teploty je jen prvním krokem v novém experimentu, ve kterém bude kryostat působit jako detektor částic., Vědci doufají, že detektor, který je v současné době pověřen podle 2018 aktualizace stavu, odhalí více o subatomární částice zvané neutrina a proč tam je tak mnohem více hmoty než antihmoty ve vesmíru.
zemědělství: vědci z Cornell University studovali účinky nedostatku mědi v plodinách, zejména pšenici. Pšenice je jednou z nejdůležitějších potravinových svorek na světě a nedostatek mědi může vést jak k nižšímu výnosu plodin, tak k nižší plodnosti plodin.,
vědci studovali, jak rostliny absorbují a zpracovávají měď. Podle amerického ministerstva zemědělství našli v pšenici dva proteiny, AtCITF1 a AtSPL7, které jsou životně důležité pro příjem a dodávku mědi do reprodukčních orgánů pšenice.
časné testy ukázaly, že když jsou měď a další živiny obohaceny v půdě a poté absorbovány pšenicí,výnosy plodin se zvyšují až sedmkrát., I když je známo, že znalost mědi a dalších minerálů je prospěšná pro zdraví a plodnost plodin, jak a proč skutečnosti není dobře pochopena. Poznání, proč měď je prospěšné a jak je funkce v rostlině, růst a reprodukci mohou být dále použity na plodiny jako rýže, ječmen a oves, a může zavést tyto plodiny s minerální-bohaté hnojivo, které obsahuje měď, na půdu, která byla kdysi nevhodné pro zemědělství.,
další zdroje
- Americká rakovinová společnost zkoumá výzkum mědi a tvrdí, že může mít roli v prevenci nebo léčbě rakoviny.
- agentura pro ochranu životního prostředí poskytuje informace o vystavení vysokým hladinám mědi a účinkům koroze mědi v potrubí pro domácnost.
- Thomas Jefferson National Accelerator facility (Jefferson Lab) zkoumá historii a použití mědi.
tento článek byl aktualizován září. 12, 2018, přispěvatelem živé vědy Rachel Ross.