Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— химический элемент I гр. периодической системы Менделеева, п. н. 29, ат. в. 63,54. Благодаря тому, что медь встречается в самородном состоянии, она используется человеком с древнейших времен (бронзовый век). Содержание меди в земной коре составляет всего 0,01 вес. %. Подавляющая часть меди (—80%) присутствует в земной коре в виде соединений с серой. Около 15% меди находится в виде кислородных соединений (карбонатов, окислов, силикатов ит. п.). Медь образует до 240 минералов, но лишь —40% из них имеют пром. значение.

Медь — металл красного, в изломе розового цвета, при просвечивании в тонких слоях — зеленовато-голубой. Медь имеет гранецентрированную кубич. решетку (а=3,6074А). Природная медь состоит из смеси двух стабильных изотопов: Си63, содержащегося в количестве 69,04%, и Си65— 30,96%. Из искусственных радиоактивных изотопов в качестве меченых атомов используются Си61 и Си64. Плотн. 8, 96 (20°), 1083°, 2600°, теплота плавления 3,11 ккал/г-атом, теплота испарения 72,8 ккал/г-атом, уд теплоемкость 0,092 кал!г -°С(20°). Отличит, св-вами меди являются высокая электро- и теплопроводность (как проводник тока занимает среди металлов 2-е мезто после серебра). Показатель теплопроводности 0,941 кал/см -сек°С при 20°, уд. электросопротивление 0,178 ом-мм2!м; температурный коэффициент электрич. сопротивления 4,3-10~3 (0—100°); термич. коэфф. линейного расширения 17,0-10-в (20—100°). Модуль упругости 13 200 кг/мм2, модуль сдвига 4240 кг/мм2. медь — диамагнитна.

Медь — коррозионностойка и пластична, благодаря чему легко обрабатывается давлением в горячем и в холодном состоянии.

При наклепе предел прочности меди растет, а удлинение надает. При этом полиэдрическая или дендритная структура переходит в волокнистую. После отжига М. приобретает нормальную пластичность, т. к. происходит рекристаллизация и структура вновь становится равноосной, полиэдрической, с большим количеством двойниковых кристаллов. Отжиг при темп-ре 900° и выше ухудшает прочность и пластичность М. Темп-ра полного отжига 600—700°.

В соединениях медь одно- и двухвалентна. Электрохимич. эквивалент двухвалентной меди составляет 1,188 г!а°С, стандартный электродный потенциал —0,34 в.

При нормальной темп-ре М. мало химически активна, во влажном воздухе постепенно покрывается тонкой и плотной пленкой основных сернокислых и углекислых солей, защищающей от дальнейшего окисления. М. легко растворяется в азотной к-те с выделением окислов азота и образованием азотнокислой меди. При нагревании в горячей серной к-те М. растворяется с выделением сернистого газа и образованием сернокислой М. В отсутствии других окислителей разбавленная серная и соляная к-ты на М. не действуют. В растворах неокислит. солей М. стойка, но ее коррозия резко возрастает в присутствии окисных солей железа, олова и др. (рудничные воды). Органич. к-ты незначительно действуют на М. Скорость коррозии в морской воде составляет лишь 0,05 мм!год. М. плохо сопротивляется действию аммиака, аммиачных солей и щелочных цианистых соединений. Взаимодействие М. с кислородом начинается уже при комнатной темп-ре. При высоких темп-рах скорость окисления сильно возрастает и образуется пленка закиси М. красного цвета.

Нормальная медь содержит до 0,45% Cu2Or что соответствует 0,05% кислорода. Такое содержание предотвращает насыщение меди водородом, вызывающее «рост» медных слитков при обычных методах отливки. Медь содержащую кислород, нельзя нагревать в восстановительной атмосфере, так как в результате проникновения этих газов в металл произойдет реакция образования водяного пара, что вызовет появление в металле трещин («водородная болезнь»).

От чистоты меди зависят как ее свойства, так и поведение при обработке. Ничтожные количества многих элементов, попадающих в медь в качестве примесей или добавок, резко снижают электропроводность и теплопроводность М., затрудняют обработку давлением. Источником примесей в меди являются руды, содержащие различные иные металлы, затем примеси, попадающие при выплавке и раскислении металла, а также при использовании вторичных металлов. По характеру взаимодействия с медью примеси можно разделить на следующие 3 группы: 1) примеси металлов, образующих с М. твердые растворы (Ni, Zn, Sb, Sn, Al, As, Fe, P и др.); 2) металлы, практически не растворимые в М. и образующие с ней легкоплавкие эвтектики (Pb, Bi и др.); 3) металлы, образующие с М. хрупкие химич. соединения (S, 02идр.). Элементы, растворимые в М., при малом содержании их в металле, как правило, не ухудшают способность М. к пластич. деформацииг но снижают электропроводность и теплопроводность.

Большинство металлов и примесей 1-й группы не ухудшают механич. св-в М. и широко используются при изготовлении различных сплавов. Так, железо, незначительно растворимое в М. (при 635° входит в твердый раствор всего 0,15% Fe), измельчает структуру, задерживает рекристаллизацию, повышает прочность и уменьшает пластичность М. В присутствии железа понижается коррозионная стойкость М. Растворимость сурьмы в М. резко уменьшается с понижением темп-ры. Появление интермета л лич. соединения снижает пластич. св-ва М., кроме того, сурьма уменьшает электро- и теплопроводность, поэтому для проводников тока применяется М., содержащая не более 0,002% Sb. Так же сильно снижает электро- и теплопроводность М. примесь мышьяка. Однако мышьяк значительно повышает жаростойкость М. и нейтрализует вредное действие кислорода, висмута и сурьмы, поэтому М. с содержанием 0,3—0,5% As применяется для изготовления деталей, работающих при повыш. темп-рах и в условиях восстановит, атмосферы (напр., детали паровозных топок)-

Нерастворимые примеси Pb, Bi при ничтожно малом количестве в сплаве (0,002 Bi, 0,06% РЬ), образуют легкоплавкие эвтектики, к-рые, залегая по границам зерен, являются причиной образования трещин при обработке давлением. В присутствии 0,005% Bi М. легко разрушается при горячей обработке, а при повышении содержания становится хрупкой и в холодном состоянии. В присутствии свинца М. также легко разрушается при горячей обработке. Свинец значительно улучшает обрабатываемость резанием М. Примеси обоих металлов (Bi, РЬ) мало влияют на электро- и теплопроводность М. Примеси S, 02 и др., образующие с М. интерметаллические соединения, мало влияют на электро- и теплопроводность М., но ухудшают ее механич. свойства и способность к обработке давлением.

Сера, образующая с медью химич. соединение Cu2S, в твердой М. практически нерастворима. Примесь серы снижает обрабатываемость М. давлением л в горячем и в холодном состоянии, на электро- и теплопроводность влияет незначительно и резко улучшает обрабатываемость М. резанием; подобное влияние оказывают малые количества селена и теллура. Кислород мало растворим в М. в твердом состоянии, и при затвердевании выделяется в виде эвтектики медь — закись меди (Cu20). Незначит, количество закиси М. не оказывает влияния на св-ва, но повыш. содержание делает М. хрупкой в холодном состоянии. При наличии более 0,1% кислорода М. легко разрушается при горячей обработке давлением. В присутствии кислорода повышается темп-ра рекристаллизации М. (чистая бескислородная М. рекри- сталлизуется при 100°). Водород значительно растворим в твердой и жидкой М., но на св-ва влияет мало. На кислородсодержащую медь водород оказывает вредное действие, вызывая «водородную болезнь» — растрескивание под влиянием образующихся паров воды. Фосфор, попадающий в медь при раскислении, находится в виде твердого раствора. Он положительно влияет на механич. св-ва и свариваемость М., повышает ее жидкотекучесть, но весьма сильно понижает электро- и теплопроводность.

Более 50% добываемой меди применяется в электротехнич. пром-сти. Т. к. примеси понижают электропроводность М., то в электротехнике применяют металл высших сортов, содержащий не менее 98,9% Си. Благодаря высокой теплопроводности и сопротивлению коррозии меди употребляется для наиболее ответственных изделий (в теплообменниках, холодильниках, вакуумных аппаратах и т. п.). Около 30—40% М. применяется в пром-сти в виде различных сплавов (тяжелая пром-сть г электротехника, связь, транспорт). Наибольшее значение из них имеют латуни, различные бронзы. Кроме того, в виде солей М. применяется для изготовления минеральных пигментов, борьбы с вредителями и болезнями растений, в качестве микроудобрений, катализаторов окислит, процессов, в кожевенной и меховой пром-сти.

Лит.: Бочвар А. А., Металловедение, 5 изд., М., 1956; Справочник по машиностроительным материалам, т. 2, М., 1959; Смирягин А. П., Промышленные цветные металлы и сплавы, 2 изд., М., 1956.

  цветные металлы: медь, цинк, олово, свинец, алюминий и их сплавы ...

  медь и цинк Латунь

  МЕДЬ. Медные сплавы

  МЕДЬ. Применение меди, бескислородная медь с высокой ...

  Чистая медь, медные сплавы

  Медь. Медный привкус жизни

  Цветные металлы и их сплавы. Медь и ее сплавы

  Абу Али Ибн Сина. МЕДЬ

  МЕДЬ ЦИНК Cuprum и Zincum. ГОМЕОПАТИЯ и гомеопатические средства