Měď

Měď (cuprum) je chemický prvek v periodické tabulce prvků, který má značku Cu a protonové číslo 29. Měď je ušlechtilý nealotropický kov s kostkovou, plošně středěnou krystalovou soustavou, červené barvy. Má vysokou tepelnou vodivost, tvárnost za tepla i studena a dobrou odolnost proti korozi.

Vlastnosti mědi
Některé další mechanické vlastnosti

mez kluzu – 60 MPa
mez pevnosti – 220 MPa (poměrně měkký)
tažnost – 50 %
kontrakce – 70%

Odolnost proti korozi
Dobrou odolnost mědi proti korozi způsobují dva faktory:

kladný elektrochemický potenciál +0,34 V,
účinky oxidů a dalších sloučenin, které se vytvářejí na jejím povrchu.
Proti atmosférické korozi chrání měď měděnka – vrstva hydratovaných uhličitanů mědi. Má také dobrou odolnost v roztocích kyselin bez oxidačních účinků (kyselina chlorovodíková, kyselina fluorovodíková), pokud nejsou provzdušněné. Nepříznivě působí na měď chlor, amoniak a sloučeniny síry.

Vodíková nemoc mědi
Pokud měď obsahuje příměs více než 0,03% kyslíku, je náchylná k praskání. Při teplotách nad 400 °C z plynné atmosféry do mědi difunduje vodík a reaguje podle rovnice:

Cu2O + H2 → 2 Cu + H2O
Vodní pára vyvolá v mědi vnitřní tlaky způsobující trhliny a dutiny.

Využití mědi
Měď se pro technické účely využívá jako čistý kov (asi 55 % produkce), i jako slitina s různými prvky (zbytek). Až 75 % měděných výrobků se použije v elektrotechnice, dále následuje strojírenství, potravinářství a chemický průmysl. Používá se například při výrobě drátů, plechů, potrubí a mincí, v zemědělství při ošetřování chorob plodin, k ochraně dřeva, kůže a tkání. Z důvodu její vysoké elektrické a tepelné vodivosti se také používá jako metabolit. Běžná medná sůl jako sulfát, uhličitan, kyanid, oxid a sulfid se používá jako fungicid, složka v keramice a pyrotechnice, pro pokovování elektrolytů i další aplikace v průmyslu. Slitiny mědi, bronz a mosaz, se používají k výrobě přístrojů a nářadí v různých odvětvích.

Technická měď
syrová hutní měď obsahuje jen 94 až 97% Cu,
hutní měď může dosáhnout čistoty až 99,85% Cu, vyrábí se pyrometalurgickou rafinací surové hutní mědi,
elektrovodní měď nebo katodová měď dosahují až 99,95% Cu, vyrábí se elektrolytickou rafinací,
nejčistší měď s obsahem až 99,999% Cu se vyrábí rafinací ve vakuu z katodové mědi,
speciálně pro svařování se využívá bezkyslíková měď, odolná proti vodíkové nemoci

Slitiny mědi
Slitiny mědi tvoří dvě hlavní skupiny:

mosazi – slitiny mědi se zinkem jako hlavní přísadou,
bronzy – slitiny mědi s cínem, hliníkem, olovem jako hlavními přísadami.
Sloučeniny mědi
Nejčastějšími sloučeninami jsou oxid měďnatý, oxid měďný a sulfid měďnatý. Je součástí rud (např. chalkopyrit CuFeS2, chalkozin Cu2S, kuprit Cu2O a malachit CuOH2.CuCO3).

Biologický význam
Měď je esenciálním prvkem pro všechny vyšší rostliny a živočichy. Po absorpci v trávicí soustavě se váže na albumin a transportuje se do játra. V krvi se váže na plazmový protein ceruloplasmin.

Je součástí rozličných enzymů, v podobě center mědi v cytochrom-C oxidáze a v superoxid dismutáze (obsahuje měď a zinek). Vedle role v enzymech se měď využívá pro biologický elektronový transport. Modré měděné bílkoviny, které participují na elektronovém transportu zahrnují například azurin a plastocyanin. Název „modrá měď“ pochází z intenzivní modré barvy vyplývající z přenosu náboje z ligandu na kov (ligand-to-metal charge transfer – LMCT), absorpční pásmo komplexu je kolem 600 nm.

Pravděpodobně zinek a měď si konkurují při absorpci v trávicím traktu, proto strava s převahou jednoho z těchto minerálů může znamenat nedostatek druhého.Doporučená denní dávka mědi pro zdravé dospělé je 0,9 mg/denně.

Toxicita
Všechny sloučeniny mědi, není-li znám opak, je třeba považovat za toxické. Smrtelná dávka síranu měďnatého pro člověka je přibližně 7 až 10 gramů[1]. Měď je po zinku a železe třetím nejpočetnějším stopovým prvkem v organismu. Navrhovaná bezpečná koncentrace v pitné vodě pro lidi se liší v závislosti na zdroji, ale má tendenci se ustálit od 1,5 do 2 mg/L.Potravinový referenční příjem: tolerovatelná horní hranice konzumace potravinové mědi pro dospělé ze všech zdrojů je 10 mg/denně.

Důležitý podíl toxicity mědi pochází z její 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 měď normálně asociována a je proto toxická jen pokud je oddělená a nezprostředkovaná. Toto zvýšení množství nezprostředkovaných volných radikálů se nazývá oxidativní stres a je předmětem aktivního výzkumu při různých nemocech, kde měď může mít důležitou, ale menší roli než při akutní toxicitě.