Meď je ušľachtilý kovový prvok červenkastej farby, používaný človekom už od staroveku. Vyznačuje sa veľmi dobrou tepelnou a elektrickou vodivosťou (takmer 6x vyššou ako Fe), dobre sa mechanicky spracováva a je odolný proti atmosférickej korózii. Je základnou súčasťou radu veľmi dôležitých zliatin a mimoriadne dôležitý pre elektrotechniku.
Ide o dosť mäkký ťažný, jedovatý a zároveň húževnatý kov, ktorý je odolný voči korózii. Teplota topenia je 1083 °C a teplota varu 2350 °C. Výborne vodí teplo a elektrinu.
Základné fyzikálne – chemické vlastnosti
Rozpúšťanie medi v minerálnych kyselinách prebieha, ale ako ušľachtilý kov nedokáže z kyseliny vytesniť katión vodíka, a preto sa rozpúšťa v oxidujúcich kyselinách alebo v neoxidujúcich kyselinách v prostredí oxidačných činidiel.
V roztoku zriedenej kyseliny chlorovodíkovej sa meď nerozpúšťa, pokiaľ sa do roztoku pridá oxidačné činidlo (najbežnejšie peroxid vodíka), prebieha rozpúšťanie veľmi pomaly. V prípade koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej sa meď tiež nerozpúšťa, ale v prítomnosti oxidačných činidiel prebieha rozpúšťanie pomerne rýchlo za vzniku zeleného roztoku chloridu meďnatého. V roztoku zriedenej kyseliny sírovej sa meď nerozpúšťa, ale v prítomnosti oxidačného činidla sa meď rozpúšťa za vzniku zelenomodrého roztoku síranu meďnatého. V koncentrovanej kyseline sírovej, ktorá už je oxidujúcou kyselinou, sa meď najprv nerozpúšťa a iba čierna na oxid meďnatý a uvoľňuje sa oxid siričitý a až po sčernení medi sa oxid meďnatý rozpúšťa v kyseline sírovej na modrý roztok síranu meďnatého.
Na vlhkom zduchu sa jej povrch pokrýva vrstvou zásaditých uhličitanov typickej zelenej farby. Meď sa priamo zlučuje s halogénmi, kyslíkom, sírou a selénom. S ostatnými prvkami sa meď zlučuje nepriamo.
Výskyt medi v prírode
V prírode sa meď vzácne nachádza rýdzi, bežnejší je jej výskyt v nerastoch, napríklad v podobe sulfidov, oxidov, chloridov a uhličitanov.
Rýdza meď sa ale v prírode môže vyskytovať aj v podobe plieškov, plechov, dendritov, machovitých agregátov, niekedy nedokonalých, vetvnato usporiadaných kryštálov av podobe masívnych agregátov a akumulácií.
Výroba a rafinácia medi
Priemyselná výroba surovej medi sa vykonáva pražením sulfidových rúd a následnou redukciou vzniknutého oxidu uhlím. Druhou možnosťou je pomocou sulfatačného praženia previesť sulfid na sulfát, z ktorého sa meď vylučuje pomocou železa (cementácia).
Vyrobená surová čierna meď dosahuje čistotu 94 – 97 % a musí sa rafinovať.
Rafinácia surovej medi sa vykonáva pretavovaním v nístejovej peci za prídavku dreveného uhlia. Vzniknutá rafinovaná hutnícka meď má čistotu 99,7 %. Dokonalejšia rafinácia medi sa dosahuje pomocou elektrolýzy v síranovom prostredí. Elektrolytická rafinovaná meď dosahuje čistotu až 99,95%. Odpadové anódové kaly z elektrolytickej rafinácie medi sú cenným zdrojom mnohých vzácnych prvkov.
Výroba prebieha v troch základných fázach:
Praženie – podstatou prvého kroku je odstránenie síry z rudy a prevedenie sulfidov na oxidy.
Tavenie na medený lech – prebieha v plamennej peci asi pri 1 400 ° C za pridanie koksu a troskových prísad (najčastejšie oxid kremičitý), tým sa odstráni sulfid železnatý. Oxid meďnatý sa znova mení na sulfid, sulfid železnatý reaguje s oxidom kremičitým na kremičitan železnatý. Vzniknutý sulfid meďný sa s ďalšími zlúčeninami usadzuje na dne taveniny v podobe medeného lechu alebo kamienku.
Spracovanie kamienku na surovú meď – tavenina medeného lechu sa spracováva s kremeňom dúchaním vzduchu v konventore (Bessemerov konventor). Zvyšný sulfid železnatý prechádza na oxid a vytvára trosku. Sulfid meďnatý oxiduje na oxid meďnatý, ten reaguje so sulfidom meďným na kovovú meď.
Využitie medi
Využitie medi je značne roszáhle. Spolu so železom a hliníkom patrí meď medzi najdôležitejšie technické kovy. Pre svoju veľmi dobrú elektrickú a tepelnú vodivosť sa meď používa najmä na výrobu elektrických vodičov a rúrkovníc vo výmenniciach tepla, integrované obvody, elektromotory,… K ďalšiemu odvetviu, kde sa dá využiť je stavebníctvo najmä klampiarsky odbor napr. odkvapy, parapety, strechy atď., pretože sa nemusia natierať a nie sú náročné na údržbu vďaka tomu, že sa na nich vytvára medenka, ktorá kov chráni pred hĺbkovou oxidáciou. Významné je použitie medi ako zložky radu zliatin. Zlúčeniny medi majú veľmi široké uplatnenie. Používajú sa na výrobu pigmentov, smaltov, katylazátorov, umelých vlákien, agrochemikálií a ako laboratórne činidlá. Pri žíhaní v atmosfére obsahujúcej vodík alebo uhľovodíky, je nebezpečenstvo vzniku vodikovej choroby, ktorá spôsobuje trhliny pri tvarovaní i zváraní.
Vodíková choroba medi
Žíhaním medi s obsahom kyslíka nad cca 400°C v atmosfére obsahujúcej vodík alebo uhľovodíky, dochádza k difúzii atómov vodíka do medi. Vznikajúca vodná para nie je v medi rozpustná ani schopná difúzie a svojím veľkým tlakom vyvoláva vznik povrchových trhliniek po rozhraní kryštálov, ktoré vedú pri ďalšom mechanickom spracovaní alebo pri namáhaní za používania k hrubým prasklinám. Vodíková choroba sa prejavuje pri zváraní autogénom, preto sa musí na tieto účely používať meď bez obsahu kyslíka. Rovnako je kyslík na škodu, ak sa má meď veľmi intenzívne tváriť za studena, napr. lisovanie tenkostenných trubiek razom, hlboké ťahanie.
Mosadze tvoria asi 80% všetkých zliatin medi. Delí sa do niekoľkých skupín, jednak podľa chemického zloženia na dvojzložkové a vicezložkové, jednak podľa spôsobu spracovania na tvárnené a zlieverenské.
