Совсем недавно мы говорили про титан. Этот химический элемент без сомнения стал исключительным технологическим союзником современной цивилизации. Но есть один металл, который, несомненно, оказал несравнимо большее влияние на развитие нашего мира – медь. Именно благодаря меди люди вышли из пещер каменного века. Это произошло в тот день, когда какой-то наш неизвестный предок, постоянно оглядываясь, положил в карман своей шкуры кусочек медной проволоки…
С тех пор и по сей день медь очень часто используется в технике и электронике. Давайте сегодня вспомним несколько фактов об этом чудесном металле.
И первый факт может показаться несколько странным. Звучит он так: медь не очень сильно распространена в земной коре. Её содержание в ней составляет примерно 50 частей на миллион. Это 26 по распространённости на Земле химический элемент. Для сравнения: железа в земной коре примерно в восемьсот раз больше, чем меди! Однако, что удивительно, люди научились извлекать медь из горных пород задолго до того, как узнали железо. И на протяжении многих тысячелетий медь была основным технологическим металлом.
Однако в итоге медь была свергнута с пьедестала железом. По многим причинам. Почему же так произошло? Давайте разберёмся.
Полезная медь
Начнём с того, что медь – один из немногих металлов, который можно найти в природе в чистом виде в количествах, достаточных для обеспечения работы даже примитивной горнодобывающей промышленности. Таким образом, металлургической промышленности нет необходимости извлекать её из горных пород. Достаточно найти «самородную» медь, отряхнуть с неё ударом об колено землю. И вуаля!
К тому же этот металл очень легко узнать по его цвету. Практически все металлы имеют характерный серый или серебристый металлический блеск, в зависимости от того, насколько они очищены. Однако есть три особых металла, уникальных по своему цвету из-за их электронной конфигурации – цезий, золото и медь. Они жёлтые. Или около того.
Медь относительно легко плавится. Для этого нужна температура чуть выше 1000 ° C. Но задолго до её достижения она достаточно размягчается, чтобы можно было «лепить» что угодно. И даже при комнатной температуре медь достаточно мягкая. Несколькими ударами молотка вполне можно изменить форму любого предмета, сделанного из меди.
Самые ранние известные медные предметы датируются примерно 9000 г. до н.э. Их обнаружили на Ближнем Востоке.
Конечно, поначалу люди делали из меди только очень простые вещи. Вроде булавок, брошей или серёжек. Но по мере развития технологий появилась возможность нагревать медь, чтобы придавать ей нужную форму. Появление меди ознаменовало переход от каменного века к медному. И, в некотором смысле, ознаменовало приход гораздо весьма радикальных изменений в жизни нашей цивилизации.
Основные медные рудники древности находились в восточном Средиземноморье. Туннели медных шахт до сих пор существуют в Израиле и других местах. Хотя металл из них, конечно же, добывался тысячелетия назад. Минойская цивилизация Крита тоже активно использовала медь.
Римляне очень уважали медь, добытую на Кипре, который на латыни звучит как «Cyprium». От этого названия и произошло название Cuprum и его обозначение Cu.
Удобный металл
Медь, как уже отмечалось выше, довольно мягкий металл. Это очень удобно. Но, с другой стороны, это также является и самым большим недостатком металла. Использование меди для изготовления оружия и доспехов было нецелесообразно. Однако люди всегда очень эффективно преодолевают препятствия, чтобы получить возможность убивать других людей. И этот случай – не исключение. Решение было найдено очень быстро. Свет увидела бронза – сплав меди с оловом.
Конечно нужно отметить, что бронза была огромным шагом вперёд в развитии не только военных технологий. Но и во многих других отношениях. Римская империя была крупным потребителем меди. Считается, что кипрские и испанские рудники производили около пятнадцати тысяч тонн меди в год. Римляне использовали медь как в чистом виде, так и в виде бронзы или в сплаве с цинком – латуни. Они делали из этих сплавов практически всё: оружие, доспехи, ноутбуки😁, статуи, монеты, домашнюю утварь.
Но со временем постепенно медь была заменена другими металлами. Особенно железом. Дело в том, что запасы меди полностью истощились, и последний раз медь видели в городе Уссурийске на китайском рынке в проводах настольного светильника несколько лет назад (шутка).
Конечно же это совсем не так. И вы, дорогие мои друзья, видите медь ежедневно. Да, её перестали использовать для производства многих вещей. Поскольку появились более подходящие для этого материалы. Однако по мере развития технического прогресса люди обнаружили в ней необычайные новые свойства. И она снова «возродилась». Как технологический металл.
Хороший проводник
Основное полезное свойство меди, которое активно используется сегодня – её феноменальная электрическая проводимость. Это имеет два очень полезных следствия. С одной стороны, медь очень эффективно проводит тепло. И только серебро является лучшим теплопроводником, чем медь. Хорошая теплопроводность меди используется во многих устройств, которыми мы постоянно пользуемся.
Примером подобных устройств могут служить разнообразные радиаторы.
Второе следствие высокой электрической проводимости меди очевидно – это первоклассный электрический проводник. Опять же, среди металлов по этой характеристике медь превосходит только серебро. Которое является настоящим «королём» электро- и теплопроводности. Однако медь гораздо дешевле серебра. И поэтому является окончательным победителем. По весьма прагматичным причинам.
Вдумайтесь только: до 60% производимой в мире меди используется в целях организации процессов передачи электрического тока. Из неё производят кабели, электронные схемы, электромагниты и куча всего другого. Без меди наша цивилизация была бы совсем другой. Поскольку наша электрическая зависимость от этого металла очень сильна. Да, алюминий дешевле и легче. Серебро проводит лучше. Железо твёрже. Но медь имеет идеальное сочетание качеств. Идеальный баланс. Это само совершенство!
Голубая кровь
А ещё медь, помимо своего технологического, также имеет колоссальное значение и для биохимических процессов, происходящих в организмах живых существ. Медь входит в состав различных белков, в которых она окисляется или восстанавливается. Для того, чтобы чувствовать себя более или менее нормально, человеку необходимо потреблять миллиграмма два-три меди в сутки. Не более. Обычной диеты вполне достаточно, чтобы обеспечить человека необходимым количеством меди. И если Вам кажется, что меди в вашем теле явно не хватает, не надо грызть провода! В чистом виде металл не усваивается.
На этой планете есть живые существа, для которых медь так же важна, как железо для людей. Этот элемент имеет основополагающее значение для обеспечение тканей тела кислородом. Железо входит в состав гемоглобина, белка, отвечающего, среди прочего, за «захват» кислорода в лёгких и транспортировку его кровью к клеткам.
Но есть на этой планете организмы, у которых нет гемоглобина. А есть гемоцианин. Это белок с аналогичной гемоглобину функцией, который использует медь вместо железа. Гемоцианин, кстати, не красный, как гемоглобин, а голубоватый. Именно поэтому кровь у использующих его животных голубая, а не красная.
Итак, товарищи дорогие. Что можно сказать в заключение? Да здравствует медь! Ура!
