Медь, возможно, не так популярна, как золото и серебро, но она, безусловно, намного превосходит их и большинство других металлов с точки зрения применения. На протяжении тысячелетий этот металл использовался для поддержания широкого спектра повседневной деятельности человека — от охоты и приготовления пищи до производства и транспортировки. Есть лишь горстка отраслей промышленности, которые не используют медь в своих технологических процессах. Вот несколько других интересных фактов о меди, которые могут дать вам хорошее представление о том, насколько важен этот металл.
старая медная посуда и аксессуары
Откуда она взялась?
Медь является природным металлом. Это означает, что ее можно добывать из недр земли в виде чистого металла. На самом деле, медь не только встречается в природе, но и не реагирует на атмосферу, что позволяет ей изменяться очень медленно, если вообще не изменяться, при контакте с другими материалами, особенно с атмосферой. Итак, если вы копнете достаточно глубоко в медный рудник, есть большая вероятность, что вы наткнетесь на огромные самородки меди.
Запасы меди находятся по всему миру. Крупнейшее из них находится в Чили, где ежегодно добывается около 200 метрических тонн медной руды. Соединенные Штаты являются лишь седьмым по величине производителем, но не следует недооценивать 48 метрических тонн медной руды в год, особенно если учесть количество электроники и автомобильных деталей, из которых она может быть изготовлена. Даже после стольких тысяч лет непрерывной добычи запасы меди все еще далеки от истощения.
С другой стороны, остается открытым вопрос, откуда взялась вся медь на Земле? Ответ, который мы ищем, может быть найден не на Земле, а в далеком шаровом звездном скоплении на окраине диска Млечного Пути, называемом Омега Центавра. Многие астрономы полагают, что присутствие меди в составе нашей планеты могло быть результатом взрыва звезд-сверхгигантов.
Чрезвычайное тепло, вызванное этим взрывом, в сочетании с экстремальным холодом в космосе и подпитываемое неисчислимой энергией от сверхновой, возможно, превратилось в колоссальный химический бульон в космосе, который привел к <a>образованию различных металлов,</a> включая медь. Затем все эти новые элементы были катапультированы в космос с огромной скоростью, пока не попали в разные солнечные системы. Часть меди из этого странствующего пылевого облака достигла Земли на ранних стадиях ее геологического формирования.
Извлечение меди из руды
Хотя медь можно добывать кусками из земли, обычно ее добывают не таким способом. В конце концов, медные самородки встречаются крайне редко и все еще требуют некоторой обработки для удаления примесей и извлечения меди. Вместо этого медь обычно добывают из руды, горной породы, в которой достаточно металла, чтобы ее стоило перерабатывать. Это не похоже на камень, который вы можете поднять с поверхности Земли, который, скорее всего, состоит из затвердевшей пыли.
Учитывая, как различные минералы могут собираться вместе, очевидно, что существует бесчисленное множество различных типов руд, которые можно перерабатывать для извлечения меди. Однако типами руд с наиболее высоким содержанием меди являются халькопирит, борнит и малахит. Эти богатые медью руды распространены в большинстве мест добычи полезных ископаемых по всему миру. В США их крупные месторождения обнаружены в Юте, Аризоне, Мичигане, Нью-Мексико и Монтане.
Медь может быть извлечена из руды несколькими способами, каждый из которых подходит для одного конкретного типа медной руды. Два наиболее распространенных типа медной руды — сульфидного и оксидного типа. Для успешного извлечения меди, содержащейся в ней, любой тип должен пройти серию химических процессов. Однако все методы часто начинаются с дробления и измельчения в порошок руды в стержневой мельнице. Это значительно упрощает отделение меди от других металлов и примесей.
Медь из сульфидных руд извлекается с помощью процесса, называемого пенной флотацией. При этом измельченную руду смешивают с определенными реагентами, которые избирательно соединяются с медью, придавая ей гидрофобность. Когда смесь погружают в воду, медь всплывает вместе с реагентами, оставляя примеси в воде или оседающие на дне контейнера. Затем извлеченная медь подвергается обработке для удаления пенообразователя.
Медь из оксидной руды, с другой стороны, подвергается определенной форме выщелачивания. В этом методе разбавленную серную кислоту выливают на поверхность измельченной медной руды и оставляют стекать на дно. В результате получается слабый раствор сульфата меди, который широко известен как жидкий раствор. Этот раствор подвергается еще двум процессам — экстракции растворителем и электрохимическому извлечению — для полного отделения меди.
Во время экстракции растворителем органический раствор смешивают с насыщенным щелоком для извлечения кислотного раствора, оставляя только водный раствор, богатый медью. Этот раствор наносится с электрическим зарядом, чтобы позволить ионам меди мигрировать к катодам с медным покрытием, где происходит окончательная очистка. На этом заключительном этапе медь остается в катодах, в то время как другие металлы, такие как золото, платина и селен, скапливаются на дне.
Интересные характеристики меди
Медь была открыта около 10 000 лет назад. В то время единственными другими металлами, о которых знали люди, были золото и серебро, и по сравнению с ними медь выглядела не так привлекательно. Ее тусклый, красновато-коричневый оттенок сделал ее неудачным выбором материала для ювелирных изделий и структурных украшений, которые в то время уже были бурно развивающейся отраслью промышленности. Так что же сделало медь столь широко используемой, если люди не находили ее физически привлекательной?
Как выясняется, медь богата множеством различных полезных свойств, которых нет у других металлов. Например, она чрезвычайно ковкая. Это означает, что ее можно легко обрабатывать для формирования листов, труб и пластин. В отличие от золота и серебра, медь также очень легко сплавлять с другими металлами. На самом деле, легирование было открыто и позже стало важной отраслью науки из-за меди, когда ее случайно отлили из богатой оловом руды. Полученный металл — бронза — стал самым широко используемым металлом в истории настолько, что был назван в честь целой эпохи. Производство бронзы непреднамеренно способствовало расширению масштабов войн, поскольку способствовало развитию растущей индустрии производства оружия.
Медь также является электропроводящей. Большинство металлов таковыми являются, но медь находится на совершенно ином уровне. Единственный металл, который может превзойти ее по электропроводности, — это серебро. Тем не менее, электрические провода и кабели, которые вы видите в своем доме и над вами на улицах, имеют медные жилы. Это потому, что медь обладает более высокой теплоемкостью, чем серебро. Это означает, что она не горит даже при подаче высокого электрического напряжения.
Когда вы посетите водоочистные сооружения, вы заметите, что некоторые контейнеры и конвейеры, которые они используют, сделаны из меди. Это потому, что медь обладает дезинфицирующим свойством. Она может убивать бактерии в течение нескольких часов после контакта с ее поверхностью. Все эти свойства обусловлены олигодинамическим эффектом, который возникает, когда ионы меди нацеливаются на определенный тип белка в одноклеточных бактериях, убивая их в процессе.
Все эти факты о меди важны, когда вы пытаетесь узнать больше о меди, прежде чем использовать ее в своих проектах. Это помогает понять, с чем вы имеете дело, особенно каковы их свойства, чтобы вы могли максимально использовать их потенциал. Когда вы окончательно решите использовать медь, вам следует обязательно приобрести ее у надежного поставщикалистовой меди в Нью-Йорке, такого как Rotax Metals. Даже если медь других поставщиков представляет собой один и тот же материал, способ ее извлечения и обработки (и, следовательно, ее качество) может отличаться.