Miedź – niezwykły, bardzo stary pierwiastek

Miedź – niezwykły, bardzo stary pierwiastek

Miedź – niezwykły, bardzo stary pierwiastek

Miedź to jeden z pierwiastków tablicy Mendelejewa, któremu przyporządkowana jest liczba atomowa równa 29, a jego masa atomowa wynosi 635 463. Znajduje się na 26. miejscu listy najbardziej rozpowszechnionych w skorupie ziemskiej pierwiastków. Miedź występuje w układzie okresowym wraz z metalami szlachetnymi, takimi jak złoto i srebro, w pierwszej grupie pobocznej. Dlaczego cały świat oszalał na punkcie miedzi? O tym w artykule.

Charakterystyka miedzi

Ten metal szlachetny został odkryty już w czasach prehistorycznych – prawdopodobnie 9000 lat p.n.e. na Bliskim Wschodzie. Najstarsze miedziane artefakty pochodzą sprzed 11 000 lat. Rudy miedzi po raz pierwszy zostały wytopione ok. 7000 lat temu, a pierwsze stopy (miedź z cyną) powstały ok. 5000 lat temu.

Miedź jest metalem pomarańczowoczerwonym i ma gęstość 8,96 g/cm3, a jej temperatura topnienia wynosi 1083°C. Należy do diamagnetyków, czyli substancji, które samorzutnie nie wykazują właściwości magnetycznych – nie są przyciągane przez magnes, nie iskrzą się, co jest pożądane w technologii tworzenia specjalnych narzędzi oraz w militarystyce.

Czysta miedź wystawiona na działanie powietrza będzie ciemnieć pod wpływem utleniania, tworząc matową powłokę tlenku miedzi. Pod wpływem dłuższej ekspozycji na tlen i dwutlenek węgla miedź pokrywa się charakterystycznym nalotem – zwanym patyną. 

Stopy miedzi

Stopami miedzi nazywa się stopy, w których metalem podstawowym jest miedź.

Stopy miedzi są jednymi z najbardziej rozpowszechnionych materiałów konstrukcyjnych, zaraz po stopach żelaza i stopach aluminium. Miedź może być stapiana z innymi metalami i tak na przykład:

    • mosiądz to stop miedzi i cynku,

    • miedzionikle to stopy miedzi i niklu,

    • kupale to stopy miedzi i aluminium,

    • brązy to stopy miedzi z cyną, aluminium, krzemem, berylem lub ołowiem.



Historia miedzi

Epoka brązu w Europie i Azji trwała od 3000 roku p.n.e. do 1000 roku p.n.e., stopniowo miedź została wyparta przez żelazo i stal. 

Miedź i stopy miedzi są znane i wykorzystywane od wielu wieków. Jeden z etapów dziejów nosi nazwę epoki brązu. W epoce tej odkryto technologię, dzięki której można było w łatwy sposób uzyskać metal z rudy. Najważniejsze ośrodki wydobywcze zlokalizowane były na Cyprze, stąd nasuwa się przypuszczenie, że od tej nazwy wywodzi się łacińska nazwa miedzi – Cuprum.

W starożytności stopy miedzi i cyny wykorzystywano do wytwarzania broni, pancerzy, przedmiotów codziennego użytku czy biżuterii. W dawnych czasach w obrocie handlowym były monety miedziane o zawartości 86 proc. miedzi i 14 proc. cyny.



Ciekawostki

    • Statua Wolności wykonana jest z miedzi, ale w wyniku korozji atmosferycznej jej powłoka okryła się patyną, dzięki czemu uzyskała piękny, zielonkawy kolor.

    • Największe pokłady miedzi znajdują się w południowej Ameryce, bogate pod tym względem są również tereny w Kanadzie i centralnej Afryce.

    • Miedź i stopy miedzi są niezwykle wytrzymałe oraz odporne na działanie upływającego czasu. W starożytnym Egipcie rury wodociągowe wykonane były z miedzi, a archeolodzy obliczyli, że próbki pobrane z egipskich świątyń, datowane na 2750 p.n.e., zachowały się w dobrym stanie. Także starożytni Rzymianie używali miedzianych rur. Ponadto miedź jest idealnym materiałem do wyrobu narzędzi i broni. 

    • Z miedzi powstaje większość instalacji elektrycznych, uzwojenia elektromagnesów, transformatorów i silników. 

    • Miedź jest bardzo wygodna w użyciu, miękka, podatna na obrabianie, można ją ciąć, kuć, wyginać lub lutować w niewysokiej temperaturze. Można z niej wykonać zarówno ogromne arkusze, jak i cienki drut, robi się z niej rury do instalacji wodnych, gazowych czy grzewczych. 

    • Blisko 65 proc. wytwarzanej miedzi jest zużywane w przemyśle elektrycznym. Miedź ma najwyższą przewodność elektryczną właściwą spośród wszystkich metali (z wyjątkiem srebra). Co ciekawe, 25 proc. całej wyprodukowanej miedzi jest zużywane w budynkach z przeznaczeniem na instalacje rurowe, pokrycia dachowe i okładziny elewacyjne. 

    • Miedź jest niezbędna w transporcie – w pociągach, tramwajach, samochodach osobowych i ciężarowych, a udział transportu w zużyciu miedzi wynosi 7 proc. Pozostałe 3 proc. miedzi znajduje zastosowanie jako materiał na bilon, rzeźby, instrumenty muzyczne i naczynia kuchenne.

    • Miedź może być powtórnie przetwarzana bez żadnej utraty jakości. Około 40 proc. zapotrzebowania Europy na miedź jest pokrywane miedzią pochodzącą z recyklingu.



Ważny dla zdrowia i życia pierwiastek 

Naukowcy z amerykańskiego Departamentu Rolnictwa odkryli w 1928 roku, że szczury bardzo potrzebują miedzi (podobnie jak i żelaza) do produkcji hemoglobiny, która w układzie krwionośnym transportuje tlen. Czy to nie zbieg okoliczności, że te gryzonie do swojego miejsca bytowania upodobały sobie systemy rur kanalizacyjnych? 

Miedź odgrywa także ważną rolę w życiu ośmiornic i innych bezkręgowców – za sprawą tego pierwiastka zwierzęta produkują hemocyjaninę pełniącą funkcję analogiczną do hemoglobiny. 

Miedź odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu różnych enzymów i białek. Ludzkie ciało kumuluje do 10 g miedzi – z czego 90 proc. ulokowane jest w białku krwi zwanym ceruloplazminą (ferroksydazą). Dorosły człowiek potrzebuje dziennie ok. 1 g miedzi, którą może pozyskać z pożywienia. Dobrym jej źródłem są żółtka jaj, wątroba, orzechy nerkowca, awokado. 



Mimo iż miedź jest pierwiastkiem śladowym, nasze ciała nie potrafią bez niego prawidłowo funkcjonować. Co jeszcze warto wiedzieć o tym mikroelemencie? O tym w kolejnych artykułach

Agata Majcher

Źródła:

Europejski Instytut Miedzi: https://copperalliance.pl/

J.G. Małecki, Historia odkryć pierwiastków chemicznych, Katowice 2018.

Pierwiastki, czyli z czego zbudowany jest wszechświat, wyd. Publicat.pl, Poznań 2014.

Inne wpisy w tej kategorii

Miedź a stres oksydacyjny

2021-03-31

Miedź a stres oksydacyjny

Miedź a stres oksydacyjny Cykl naszego życia ściśle powiązany jest z chemicznymi i fizycznymi mechanizmami, które decydują o równowadze lub jej braku w naszych ustrojach. Tematem wciąż słabo prz [...]

Czytaj dalej

Dieta DASH – antidotum na choroby cywilizacyjne

2021-03-17

Dieta DASH – antidotum na choroby cywilizacyjne

Wiele źródeł podaje, że dieta DASH jest najzdrowszą dietą na świecie, a więc warto pochylić się nad jej założeniami. Czym więc jest dieta DASH i jakie jest jej znaczenie dla naszego zdrowia? Otóż [...]

Czytaj dalej

Karnozyna – nie tylko eliksir młodości

2021-03-17

Karnozyna – nie tylko eliksir młodości

Karnozyna – nie tylko eliksir młodości Karnozyna po raz pierwszy została wyizolowana i opisana w 1900 roku przez rosyjskiego badacza V. Gulewicza. Od tego czasu opublikowano na jej temat dużo [...]

Czytaj dalej

Cudotwórcza moc aronii

2021-03-08

Cudotwórcza moc aronii

Cudotwórcza moc aronii Aronia czarnoowocowa, bo tak brzmi jej pełna nazwa (łac. Aronia melanocarpa), należy do rodziny roślin różowatych. Istnieją też odmiany aronii czerwonej (łac. Aronia a [...]

Czytaj dalej

Pijmy soki, czyli sokoterapia na co dzień

2021-03-08

Pijmy soki, czyli sokoterapia na co dzień

Pijmy soki, czyli sokoterapia na co dzień Jak wiemy, większość chorób rozwija się przez słabą odporność (chwilową lub stałą) naszego organizmu, który nie radzi sobie z atakiem intruzów na ko [...]

Czytaj dalej

Zrób sobie sam olejki eteryczne

2021-03-01

Zrób sobie sam olejki eteryczne

Roślina produkuje olejki eteryczne dla własnych potrzeb. Są we wszystkich częściach roślin, w: owocach, liściach i organach podziemnych, a nawet w pniu drzew (np. sosny, kamforowca).

Czytaj dalej