mehođ

Mjed (cuprum) je kemijski element u Periodnom sistemu elemenata, koji ima oznaku Cu i protonski broj 29. Mjed je ušljahitljiv nealotropički metal sa kockastom, plošno sredinom kristalnom strukturom, crvene boje. Ima visoku topsku vodljivost, oblikovljivost na toplinu i hladno i dobru otpornost na koroziju.

Svojstva mjeda

Neki drugi mehanički svojstva

granica klizanja – 60 MPa
granica čvrstoće – 220 MPa (odnosno mekan)
teženje – 50 %
kontrakcija – 70 %

Otpornost na koroziju

Dobru otpornost mjeda na koroziju uzrokuju dva faktora:

pozitivni elektrokemijski potencijal +0,34 V,
efekti oksidnih i drugih spojina koje se formiraju na njegovoj površini.

Protiv atmosferske korozije štiti mjed mjeđanik – sloj hidratovanih karbonata mjeda. Ima također dobru otpornost u rješenjima kiselina bez oksidativnih efekata (hlorovodikna kiselina, fluorovodikna kiselina), ako nisu zasićene. Nepovoljno djeluju na mjed hlor, amonijak i spojine sumpora.

Vodikova bolest mjeda

Ako mjed sadrži nečistoću više od 0,03 % kiseonika, je osjetljiv na pucanje. Pri temperaturama iznad 400 °C iz gasne atmosfere u mjed difundira vodonik i reaguje prema jednačini:

Cu₂O + H₂ → 2 Cu + H₂O

Vodena para izaziva u mjedu unutrašnje pritiske koji uzrokuju pukotine i praznine.

Korištenje mjeda

Mjed se za tehničke svrhe koristi kao čisti metal (otprilike 55 % proizvodnje), kao i kao legura s različitim elementima (ostatak). Do 75 % bakrenih proizvoda se koristi u elektrotehnici, dalje slijedi mašinstvo, hrana i kemijska industrija. Koristi se na primjer kod proizvodnje žica, lima, cijevi i novčića, u poljoprivredi za tretman bolesti biljaka, za zaštitu drva, kože i tkanina. Zbog svoje visoke električne i toplinske vodljivosti koristi se također kao metabolit. Obična bakrena sol kao sulfat, karbonat, cijanid, oksid i sulfid koristi se kao fungicid, sastojak u keramici i pirotehnici, za elektrolitičko prekrivanje kao i druge primjene u industriji. Legure mjeda, bronz i lahma, koriste se za proizvodnju instrumenata i alata u različitim granama.

Tehnički mjed

surovina rudarski mjed sadrži samo 94 do 97 % Cu,
rudarski mjed može dostići čistoću do 99,85 % Cu, proizvodi se piro-metalurškom rafinacijom surovog rudarskog mjeda,
elektrotopski mjed ili katodni mjed dostižu do 99,95 % Cu, proizvodi se elektrolitičkom rafinacijom,
najčistiji mjed s sadržajem do 99,999 % Cu proizvodi se rafinacijom u vakuumu iz katodnog mjeda,
posebno za zavarivanje se koristi bezkiseonikov mjed, otporan na vodikovu bolest

Legure mjeda

Legure mjeda čine dvije glavne grupe:

lahme – legure mjeda s cinkom kao glavnom dopunom,
bronzi – legure mjeda s cinkom, aluminijem, olovom kao glavnim dopunama.

Spojine mjeda

Najčešće spojine su oksid mjeđan, oksid mjeđan i sulfid mjeđan. Je sastavni dio ruda (npr. kalkopirit CuFeS₂, chalkozin Cu₂S, kuperit Cu₂O i malahit CuOH₂.CuCO₃).

Biološka važnost

Mjed je esencijalni element za sve više biljke i životinje. Nakon uvijanja u varenju vezuje se na albumin i transportira se u jetra. U krvi vezuje se na plazma protein ceruloplazmin.

Je sastavni dio raznih enzima, u obliku centara mjeda u cijtohrom-C oksidazi i u superoxid dismutazi (sadrži među i cink). Pored uloge u enzimima, među se koristi za biološki elektronski transport. Plave međanske bjeline, koje sudjeluju u elektronskom transportu uključuju na primjer azurin i plastocijanin. Ime „plava međa“ dolazi iz intenzivne plave boje nastale iz prenosa naboja s liganda na metal (ligand-to-metal charge transfer – LMCT), apsorpciona zona kompleksa je oko 600 nm.

Vjerojatno cink i među se natječu pri uvijanju u varenju, stoga prehrana s viškom jednog od ovih minerala može značiti nedostatak drugog. Preporučena dnevna dozacija međe za zdrave odrasle je 0,9 mg/dnevno.

Točnost

Sve spojine međe, ako nije poznato suprotno, treba smatrati točnim. Smrtonosna dozacija sulfata mjeđan za čovjeka je otprilike 7 do 10 grama^[1]. Mjed je poslije zinka i željeza treći najbrojniji tragovni element u organizmu. Predložena bezbjedna koncentracija u pijaćoj vodi za ljude varira u zavisnosti od izvora, ali ima tendenciju da se stabilizuje od 1,5 do 2 mg/L. Prehrana referentna primjena: tolerirana gornja granica potrošnje prehrane međe za odrasle iz svih izvora je 10 mg/dnevno.

Važan dio točnosti međe dolazi iz njene sposobnosti da prima i daje elektrone pri promjeni oksidativnog stanja. To katalizira pojavu vrlo reaktivnih radikalnih iona, kao na primjer hidroksil radikal, na način sličan Fentonovoj reakciji. Ovu katalitičku aktivnost koriste enzimi, s kojima je međa normalno povezana i je stoga točna samo ako je odvojena i neposredno. Ovo povećanje količine neposredno slobodnih radikala se naziva oksidativni stres i je predmet aktivnog istraživanja pri raznim bolestima, gdje međa može imati važnu, ali manju ulogu nego pri akutnoj točnosti.