Медь — химический элемент с атомным номером 29 в периодической системе, обозначается символом Cu (лат. Cuprum), красновато-золотистого цвета (розовый при отсутствии оксидной пленки). Пластичный переходный металл, с давних пор широко применяемый человеком.

История и происхождение названия

Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь — самый первый металл, широко освоенный человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век).

Слово того же происхождения, что и польское miedz, чешское med. У этих слов два источника — древненемецкое smida — металл (отсюда немецкие, английские, голландские, шведские и датские кузнецы — Schmied, smith, smid, smed) и греческое «металлон» — рудник, копь. Так что «медь» и «металл» — родственные слова сразу по двум линиям.

Латинское cuprum (от него произошли и другие европейские названия) связано с островом Кипр, где уже в III веке до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди. Римляне называли медь cyprium aes — металл из Кипра. В позднелатинском cyprium перешло в cuprum.

Применение

Из-за низкого удельного сопротивления широко применяется в электротехнике для изготовления проводов или других проводников, например при печатном монтаже. Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах (радиаторах охлаждения).

В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления.

В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широкораспространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, куда помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI—XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. Медноникелевые сплавы используются для чеканки разменной монеты.

В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.

Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa2Cu3O7-δ, который является основой для получения высокотемпературных сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов, и батарей. Медь самый широкоупотребляемый катализатор полимеризации ацетилена.

Биологическая роль

Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных. В токе крови медь переносится главным образом белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. Медь встречается в большом количестве ферментов, например, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем медь и цинк ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем кислород белке гемоцианине. В крови большинства моллюсков и членистоногих медь используется вместо железа для транспорта кислорода.

Предполагается, что медь и цинк конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недостаток другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день.

Токсичность

Все соединения меди токсичны. 30 г cульфата меди является летальной дозой для человека. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг/л. Болезнь Вилсона сопровождается накапливанием меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени. Исследования показали, что у людей, больных шизофренией, было повышенное содержание меди в организме. Однако неизвестно, вызывает ли медь психическое расстройство, или накапливание меди является реакцией организма на болезнь, или высокое содержание меди вызвано самой болезнью.