Медь и живые организмы. Медь входит в число жизненно важных микроэлементов.
Она участвует в процессе фотосинтеза и усвоении растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов и ферментов. При отсутствии или недостатке меди в растительных тканях уменьшается содержание хлорофилла, листья желтеют, растение перестает плодоносить и может погибнуть. Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата медного купороса CuSO45H2O. В значительных количествах он ядовит, как и многие другие соединения меди, особенно для низших организмов.
Польские ученые установили, что в тех водоемах, где присутствует медь, карпы отличаются крупными габаритами. В прудах и озерах, где нет меди, быстро развивается грибок, который поражает карпов. В малых же дозах медь совершенно необходима всему живому. Из представителей живого мира небольшие количества меди содержат осьминоги, каракатицы, устрицы и некоторые другие моллюски.
В крови ракообразных и головоногих, медь входящая в состав их дыхательного пигмента гемоциана 0,33-0,38, играет ту же роль, что железо в крови других животных. Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет поэтому у улиток кровь голубая, а отдавая кислород тканям, обесцвечивается. У животных, стоящих на более высокой ступени развития, и у человека медь содержится главным образом в печени. Ежедневная потребность человеческого организма примерно 0,005 грамма этого элемента.
При недостаточном поступлении меди с пищей у человека развивается малокровие, появляется слабость. С биологическими процессами связан и один из способов добычи меди. Еще в начале XX века в Америке были зарыты медные рудники в штате Юта решив, что запасы руды уже исчерпаны, хозяева рудников затопили их водой. Когда спустя два года воду откачали, в ней оказалось 12 тысяч тонн меди. Подобный случай произошел и в Мексике, где из заброшенных рудников, на который махнули рукой, только за один год было вычерпано 10 тысяч тонн меди. Оказалось, что среди многочисленных видов бактерий есть и такие, для которых любимым лакомством служат сернистые соединения некоторых металлов.
Поскольку медь в природе связана именно с серой, эти микробы неравнодушны к медным рудам. Окисляя нерастворимые в воде сульфиды, микробы превращают их в легко растворимые соединения, причем процесс этот протекает очень быстро. Так при обычном окислении за 24 дня из халькопирита выщелачивается 5 меди, то в опытах с участием бактерий за 4 дня удалось извлечь 80 этого элемента. 9. Применение меди. История применения меди. Археологические находки указывают, что медь довольно широко использовалась людьми для изготовления украшений и предметов быта около 7-8 тысяч лет назад.
До недавнего времени считалось, что история эры электричества началась с 1786 года после опытов Луиджи Гальвани. В то же время археологические раскопки говорят, что с электричеством люди ознакомились много веков назад.
Археологи неподалеку от Багдада, а затем на берегах Тигра нашли глиняные сосуды высотой около 10 см и покрытые глазурью. Внутри сосуда обнаружили медные цилиндры, в которые были вставлены железные стержни. В сосудах имелось небольшое количество битума. Медные цилиндры были сильно разъедены. Это был первый гальванический элемент. Подозревают, что эти элементы использовались для электрохимического способа позолочения серебряных изделий. Медь наряду с железом и золотом издавна применялась в качестве платежного средства.
Большого совершенства в изготовлении различных изделий из меди и бронзы достигли русские мастера. Уже к концу XV века в России в широких масштабах изготовлялись бронзовые пушки. 4, с.115-118 Применение меди в настоящее время. Примерно половина производимой меди в настоящее время используется в радиотехнике и электротехнической промышленности. Это связано с ее хорошей проводимостью и относительно высокой коррозионной стойкостью.
К меди, идущей на изготовление электрических проводов, часто добавляют в небольшом количестве кадмий, который не снижает электропроводимость меди, но повышает ее прочность на разрыв. Древнейший сплав меди с цинком латунь и в настоящее время производится в больших количествах. Содержание цинка в латуни составляет 30-45. Она применяется для изготовления различной арматуры, соприкасающейся с водой краны, вентили и т.д а также для производства различных труб. Из латуни прокатывают полосы и листы, идущие для выработки самых разнообразных изделий проволока, произведения искусств, предметы быта и т.д Латунь хорошо прокатывается, штампуется и несколько дешевле меди, так как цинк более дешевый металл по сравнению с медью. Другие сплавы меди называются бронзами.
Наиболее распространенная бронза оловянная. Она содержит от 5 до 80 олова. В зависимости от содержания олова свойства и назначение меняется. При содержании олова 10-13 ее цвет красновато-желтый, а более 27-30 - белый.
Подшипниковая бронза содержит 81-87 меди. Для изготовления подшипников, различных тормозных устройств, где происходит скольжение металла, применяют бронзы, содержащие до 45 свинца. В часовых и других точных механизмах, где нужна высокая механическая прочность и коррозионная стойкость, применяется бериллиевая бронза, содержащая 1-2 бериллия. Ее прочность равна прочности стали. В быту и особенно в химической промышленности применяют сплавы меди с никелем, например монель-металл, в котором отношение меди к никелю равно 21, и мельхиор, в котором это соотношение равно 41. Мельхиор по внешнему виду похож на серебро, из него приготовляют предметы домашнего обихода ложки, вилки, подносы и т.д. Монель-металл применяют для изготовления монет, различных реакторов для химической промышленности, так как это сплав коррозионно-стоек.
Гидроксокарбонат меди II CuOH2CO3 применяют для получения хлорида меди II, для приготовления синих и зеленых минеральных красок, а также в пиротехнике.
Сульфат меди II CuSO4 в безводном состоянии представляет собой белый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяется для обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Смешанный ацетат-арсенит меди II CuCH3COO2Cu3AsO32 применяют под названием парижская зелень для уничтожения вредителей растений. Из солее меди вырабатывают большое количество минеральных красок, разнообразных по цвету зеленых, синих, коричневых, фиолетовых и черных. Все соли меди ядовиты, поэтому медную посуду лудят покрывают внутри слоем олова, чтобы предотвратить возможность образования медных солей. 4, с.123-124 10.