měď

Meď (cuprum) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Cu a protónové číslo 29. Meď je ušľachtilý nealotropický kov s kockovou, plošne stredenou kryštálovou sústavou, červenej farby. Má vysokú tepelnú vodivosť, tvárnosť za tepla aj studena a dobrú odolnost proti korózii.

Vlastnosti medi

Niektoré ďalšie mechanické vlastnosti

medza klzu – 60 MPa
medza pevnosti – 220 MPa (pomerne měkký)
ťažnosť – 50 %
kontrakcia – 70 %

Odolnost proti korózii

Dobrú odolnost medi proti korózii způsobují dva faktory:

kladný elektrochemický potenciál +0,34 V,
účinky oxidů a dalších zlúčenín, které se vytvárají na jej povrchu.

Proti atmosférické korózi chrání meď medenka – vrstva hydratovaných uhličitanů medi. Má také dobrou odolnost v roztocích kyselin bez oxidačních účinků (kyselina chlorovodíková, kyselina fluorovodíková), pokud nejsou převzdušněné. Nepříznivě působí na meď chlór, amoniak a zlúčeniny síry.

Vodíková nemoc medi

Ak meď obsahuje prímes viac ako 0,03 % kyslíka, je náchylná na praskanie. Pri teplotách nad 400 °C z plynné atmosféry do medi difunduje vodík a reaguje podľa rovnice:

Cu₂O + H₂ → 2 Cu + H₂O

Vodná para vyvolá v medi vnitřní tlaky způsobující trhliny a dutiny.

Využitie medi

Meď sa na technické účely využíva ako čistý kov (asi 55 % produkcie), aj ako zliatina s různými prvkami (zvyšok). Až 75 % medených výrobkov sa použije v elektrotechnice, ďalej nasleduje strojářství, potravinářství a chemický průmysl. Používá se například při výrobě drátů, plechů, potrubí a mincí, v zemědělství při ošetřování nemocí plodin, na ochranu dřeva, kůže a tkanin. Z důvodu jej vysoké elektrické a tepelné vodivosti se také používá jako metabolit. Běžná medná sůl jako síran, uhličitan, kyanid, oxid a sulfid se používá jako fungicidum, složka v keramice a pyrotechnice, pro pokovování elektrolytů jakož i další aplikace v průmyslu. Zliatiny medi, bronz a mosadz, se používají na výrobu přístrojů a nářadí v různých odvětvích.

Technická meď

surová hutnícka meď obsahuje len 94 až 97 % Cu,
hutnícka meď může dosáhnout čistotu až 99,85 % Cu, vyrábí se pyrometalurgickou rafinací surové hutnícké medi,
elektrovodná meď nebo katódová meď dosahují až 99,95 % Cu, vyrábí se elektrolytickou rafinací,
najčistejší meď s obsahem až 99,999 % Cu se vyrábí rafinací ve vakuu z katódové medi,
speciálně na zváření se využívá bezkyslíková meď, odolná proti vodíkové chorobě

Zliatiny medi

Zliatiny medi tvoří dvě hlavní skupiny:

mosaže – zliatiny medi so zinkom jako hlavní přísadou,
bronzy – zliatiny medi s cínem, hliníkem, olovem jako hlavními přísadami.

Zlúčeniny medi

Najčastejšími zlúčeninami jsou oxid meďnatý, oxid meďný a sulfid meďnatý. Je součástí rud (např. chalkopyrit CuFeS₂, chalkozín Cu₂S, kuprit Cu₂O a malachit CuOH₂.CuCO₃).

Biologický význam

Meď je esenciálním prvkem pro všechny vyšší rostliny a živočichy. Po absorpci v trávicí soustavě se váže na albumín a transportuje se do pečeňe. V krvi se váže na plazmový proteín ceruloplazmín.

Je součástí různých enzymů, ve formě center medi v cytochrómu-C oxidáze a v superoxid dismutáze (obsahuje meď a zinok). Při úloze v enzymech se meď využívá na biologický elektronový transport. Modré medné bílkoviny, které participují na elektronovém transportu zahrnují například azurín a plastocyanin. Název „modrá meď“ pochází z intenzivní modré barvy vznikající z přenosu náboje z ligandu na kov (ligand-to-metal charge transfer – LMCT), absorpční pásma komplexu je kolem 600 nm.

Pravděpodobně zinok a meď si konkurují při absorpci v trávicím traktu, proto strava s převahou jednoho z těchto minerálů může znamenat nedostatek druhého. Odporúčaná denná dávka medi pro zdravé dospělé je 0,9 mg/denne.

Toxicita

Všechny zlúčeniny medi, pokud není znám opak, je třeba považovat za toxické. Smrtelná dávka síranu meďnatého pro člověka je přibližně 7 až 10 gramů^[1]. Meď je po zinku a železe třetím nejpočetnějším stopovým prvkem v organismu. Navržená bezpečná koncentrace v pitné vodě pro lidi se liší podle zdroje, ale má tendenci ustálit se od 1,5 do 2 mg/L. Potravinový referenční příjem: tolerovatelná horní hranice konzumace potravinové medi pro dospělé ze všech zdrojů je 10 mg/den.

Důležitý podíl toxicity medi pochází z jej schopnosti přijímat a darovat elektrony při změně oxidačního stavu. To katalyzuje vznik velmi reaktivních radikálových iontů, jako například hydroxylového radikálu, způsobem podobným Fentonově reakci. Tuto katalytickou aktivitu využívají enzymy, se kterými je meď normálně asociovaná a je proto toxická jen pokud je oddělená a nesprostředkovaná. Toto zvýšení množství nesprostředkovaných volných radikálů se nazývá oxidativní stres a je předmětem aktivního výzkumu při různých nemocích, kde meď může mít důležitou, ale menší roli než při akutní toxicity.