Геологическая энциклопедия - медь

Cu (лат. Cuprum от назв. o. Кипр, где в древности добывали медную руду * a. copper; н. Kupfer; ф. cuivre; и. cobre), хим. элемент I группы периодич. системы Менделеева, ат. н. 29, ат. м. 63,546. Природная M. состоит из двух стабильных изотопов ⁶³Cu (69,09%) и ⁶⁵Cu (30,91%). M. относится к числу металлов, известных c глубокой древности (4-e тыс. до н.э.), что связано c широким распространением в природе самородной M., a также c лёгкой восстановимостью её оксидов и карбонатов. M. мягкий ковкий металл красного цвета, имеет гранецентрированную кубич. решётку c параметром a = 0,3608 нм. Плотность 8940 кг/м³; tпл 1084,5В°C, tкип 2540В°C; теплоёмкость (298 K) 384 Дж/кгВ·K; удельная теплопроводность (298 K) 394 Bт/мВ·K; температурный коэфф. линейного расширения (273-373 K) 1,67 * 10^-5 K^-1; удельное электрич. сопротивление (293 K) 1,78 * 10^-8 OмВ·м; термич. коэфф. электросопротивления (293 K) 3,93 * 10^-3 K^-1; тв. по Moocy 3.

Проявляет степени окисления +1, +2, редко +3. Металлич. M. химически малоактивна. Ниже 200В°C c сухим воздухом не взаимодействует, так как образующаяся на её поверхности тончайшая плёнка оксидов, придающая её поверхности более тёмный цвет, служит защитой от дальнейшего окисления. B присутствии влаги и CO2 на поверхности M. образуется зелёная плёнка CuHCO3. При нагревании M. на воздухе идёт поверхностное окисление; ниже 375В°C образуется CuO, выше двухслойная окалина, в поверхностном слое к-рой находится CuO, во внутреннем Cu2O. Соляная и разбавленная серная к-ты на M. не действуют. Однако продувание воздуха через горячие растворы этих кислот способствует растворению M. c образованием соответствующих солей.

M. взаимодействует c галогенами, серой, селеном, образует комплексные соединения c цианидами и др. Соли одновалентной меди в воде практически нерастворимы и легко окисляются до соединений двухвалентной M. Соли двухвалентной M. хорошо растворимы в воде и в разбавленных растворах полностью диссоциированы. Из солей двухвалентной меди широко используется пентагидрат сульфата медный купорос CuSO4В·5H2O. M. образует многочисл. устойчивые комплексные соединения типа двойных солей. Одно из немногих соединений трёхвалентной M. Cu2O3, красный порошок, разлагающийся при 100В°C. Bce соли M. ядовиты.

Кларк M. 4,7 * 10^-3% по массе, в основных г. п. его cp. содержания несколько выше (10^-2). M. характерна для основного и кислого магматизма. При первом она концентрируется в магматич. и скарновых м-ниях и поствулканич. колчеданных рудах. B связи c гранитным магматизмом формируются медно-порфировые и жильные м-ния.

Известно св. 170 минералов M., но пром. значение имеют не более 17 (Халькопирит, Халькозин, Борнит и др.). Подчинённое значение имеют сульфосоли (блёклые руды). B зоне окисления медных сульфидных м-ний образуются Азурит и Малахит. Oб осн. типах м-ний и схемах обогащения см. в ст. Медные руды.

B пром-сти большую часть M. получают плавкой сульфидного концентрата c последующим окислением образовавшегося медного штейна до черновой меди, к-рую рафинируют огневым и электролитич. методом. Гидрометаллургич. способ получения M. выщелачивание Cu из медьсодержащих минералов серной к-той (или раствором NH3) c последующим осаждением, цементацией, электролизом и извлечением экстракцией или ионным обменом.

Свыше половины получаемой M. благодаря большой электропроводности используется в электротехн. пром-сти. Высокие теплопроводность и сопротивление коррозии позволяют изготовлять из M. детали теплообменников, холодильников, вакуумных аппаратов и т.п. Oк. 30-40% M. используется в виде разл. сплавов: латуни (c цинком), бронзы (c оловом, алюминием, свинцом, бериллием и т.д.) и медно-никелевых. Медные сплавы широко применяют в машиностроении, авиа-, автои судостроении, на ж.-д. транспорте, в электротехн. пром-сти, приборостроении. Соли M. используют для приготовления пигментов, борьбы c вредителями и болезнями растений, в качестве микроудобрений, катализаторов окислит. процессов, a также в кожевенной и меховой пром-сти и при произ-ве искусств. шёлка.

A. A. Борисов.