Медь: применение и удивительные факты

Медь — распространенный в природе пластичный металл желто-розового оттенка с низкой температурой плавления и быстрым образованием оксидной пленки на поверхности. Его получают открытым способом из сульфидной руды, содержащей 0,4-1% чистой меди. Наиболее распространенные технологии получения меди — это пирометаллургия, гидрометаллургия и электролиз. В России самые богатые месторождения этого металла расположены в Забайкалье, из стран СНГ наибольшее количество меди добывают в Казахстане. 

Почему медь так широко используется

Ряд ценных свойств этого металла выделяет его на фоне других. Например:

• пластичность: медь легко сгибается и приобретает необходимую мастеру форму;

• высокая тепло- и электропроводность: оба свойства важны для изготовления жил силовых кабелей;

• антибактериальные свойства: на изделиях, изготовленных из такого металла, не живут бактерии и вирусы;

• хорошая сочетаемость с другими чистыми металлами и сплавами: вместе с цинком она образует латунь, вместе с никелем — мельхиор, вместе с оловом — бронзу;

• допустима вторичная переработка: из старых медных изделий можно изготовить новые трубы, провода, кабели и другие токопроводящие изделия;

• отсутствие склонности к коррозии: медь быстро покрывается оксидной пленкой, не дающей ей ржаветь.

Использование меди в производстве проводов и труб

50% всей добываемой меди идет на изготовление жил электропроводки и водопроводных труб, потому что этот металл не трескается в процессе эксплуатации и отлично проводит электричество. В отличие от более дешевого алюминия с высокой электропроводностью, медь более податлива, не ржавеет в местах скрутки и снижает пожароопасность силовых линий. 

Вот причины, по которым медь повсеместно используется в сантехнике в виде водопроводных труб:

• это легкий и прочный материал, такие трубопроводные системы не требуют сооружения тяжелых и дорогих опор;

• данный металл не теряет прочности при нагревании до высоких температур, поэтому используется для изготовления труб под системы ГВС и отопления;

• медь является антибактериальным металлом: если водопроводную систему используют редко, в просветах труб не размножаются болезнетворные бактерии;

• медь не меняет свойств при соприкосновении с химическими веществами, которые часто содержатся в грунте (например, почвенные соли и пестициды).

Несмотря на описанные преимущества, медь не относится к идеальным материалам. Она не рассчитана на контакт с кислотами, поэтому к колодцам проводят не медные, а ПВХ-трубы. 

Роль меди в металлических сплавах

Этот металл соединяют с другими, чтобы придать сплаву желаемые свойства. Чаще всего ее используют в паре с цинком или оловом, для получения латуни или бронзы соответственно.

Латунь содержит приблизительно две трети меди и треть цинка. Такой вариант сплава обладает большим запасом прочности, чем чистая медь, и большей сопротивляемостью коррозионным процессам. Еще латунь золотистая и почти такая же красивая, как золото, поэтому широко применяется для изготовления смесителей, дверной и мебельной фурнитуры, домашнего декора.

Бронза — один из самых прочных сплавов с медью в составе. Чтобы получить бронзу, на производстве соединяют медь с оловом, иногда добавляют к этим двум материалам небольшое количество дополнительных металлов. Бронза популярна в искусстве и в оформлении городской среды. Ее используют там, где от металла ожидают высокое сопротивление трению. Например, большинство механических втулок являются бронзовыми. 

Антимикробные свойства медных поверхностей

Легированная нержавеющая сталь помогает поддерживать чистоту на пищевых производствах, в медицинских лабораториях, в больницах, в прочих общественных местах. Но сама по себе "нержавейка" не убивает болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Она просто остается прочной при регулярной стерилизации и не царапается при интенсивной эксплуатации.  

Выдающимися антибактериальными свойствами обладает дорогое в производстве серебро. На втором месте после серебра по этому показателю находится медь, которая стоит значительно дешевле. Ради дальнейшего удешевления производства изделий с антимикробными свойствами медь используют в виде гальванического покрытия. То есть, микрослой меди наносят на поверхность изделия, изготовленного из недорогого металла, чтобы пользоваться преимуществами меди. Главное — не тереть гальванизированное изделие и не царапать его, чтобы не удалить защитное покрытие. 

Для гальванизации применяют не только медь, но и латунь, которая тоже не способствует размножению патогенов. 

Медная посуда

Свойства медной посуды отличаются от другой металлической. Этот металл очень быстро нагревается, потому что обладает природно высокой теплопроводностью. Но и остывает материал тоже с большой скоростью. 

Медь называют противоположностью чугуну, для которого характерен постепенный нагрев и постепенное остывание. 

Из меди часто изготавливают сковороды, предназначенные для обжарки белковых животных продуктов: птицы, рыбы, красного мяса. В такой посуде продукт обжаривается быстро, но не пригорает и не успевает сгореть. 

Важное правило обращения с медной кухонной посудой — исключать длительный контакт с пищевыми продуктами. Большинство из них содержат органические кислоты, полезные для человеческого организма, но разрушающие данный тип металла. В связи с этим, почти вся медная кухонная посуда (кроме узкоспециализированных сковородок) покрывается эмалью или другим типом защиты. Например, гальванизируется цинком.

Медь в кровле и архитектуре

Выложенные медными гонтами крыши то становятся очень популярными, то причисляются к старомодным. Отношение к медным крышам — дело вкуса. Однако материал обладает любопытными особенностями, благодаря которым продолжает использоваться в кровельном деле. 

Медь является очень устойчивой к атмосферным воздействиям. С такой кровлей не случится ничего страшного и через несколько столетий. Она не треснет и не потеряет вид вне зависимости от климатических условий. Существуют медные крыши, которые были обустроены десять веков тому назад и все еще продолжают служить. 

Впечатляющая долговечность меди объяснима ее рекордной коррозионной стойкостью. Материал покрывается зеленоватым налетом, надежно защищающим его от внешних факторов. Этот голубовато-зеленый налет красиво смотрится на исторических зданиях и в частном строительстве, сочетается с разными архитектурными стилями.

Пример медного архитектурного сооружения — американская Статуя Свободы. Ее постоянно заливает соленой морской водой, но спустя век после установки монумента толщина зеленовато-голубоватого защитного слоя не превышает 0,5 мм. 

Еще медная крыша помогает экономить на отоплении/кондиционировании дома. Она хорошо отражает УФ-лучи вместо поглощения. 

Проблема применения меди в архитектуре — ее высокая цена. Установка медной крыши обходится дорого и с точки зрения закупки материала, и с точки зрения его монтажа: мастера, умеющие работать с медными гонтами, встречаются редко , и их услуги стоят недешево.

Медь в монетном деле

Медные монеты остаются в обиходе более 2,5 тысяч лет. Сама монета состоит из меди и гальванизируется никелем или иным металлом, чтобы быть защищенной от механических повреждений и иметь приятный цвет. 

Существует ряд причин, по которым монеты производят именно из меди:

• ударопрочность и высокая сопротивляемость износу;

• известная устойчивость к факторам, провоцирующим коррозию: материал не гниет, даже если будет часто или постоянно находиться в морской воде;

• легко восстановить первоначальный блеск: чтобы монета засияла, как новая, ее опускают на несколько часов в стакан с кока-колой;

• без проблем поддается штамповке.

Есть и другое преимущество изготовления медных монет, связанное с ее высокой токопроводимостью. Когда монета оказывается в вендинговом автомате, машины сразу определяют, является ли она оригинальной или поддельной. Для этого автоматы подают на изделие разряд тока и замеряют сопротивление. Поэтому хитрым владельцам круглых кусочков металла вместо настоящих денег не удается "ограбить" машину со снеками. 

Медь – очень популярный и полезный металл, известный людям на протяжении тысячелетий. Его востребованность будет оставаться высокой и дальше благодаря многочисленным ценным свойствам.