Аркадий Курамшин - Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

29. Медь

Если никель стал монетным металлом сравнительно недавно, то медь используется для изготовления эквивалента товаров с начала товарно-денежных отношений — чеканка монет из меди, серебра и золота начинается с того момента, когда деньги были изобретены. Из трёх древнейших монетных металлов о меди сложилось впечатление как о Золушке: « Золото — хозяйке, серебро — слуге, медяки — ремесленной всякой мелюзге», и, благодаря художественной литературе и фильмам складывается впечатление, что получавшие по несколько медяков в день ремесленники и подёнщики Средневековья еле выживали и при любом удобном случае бежали в условный Шервуд к условному Робину Гуду.

Это не так. Например, в XIV веке в Англии на один медный пенс (тот самый медяк) можно было купить или курицу, или дюжину яиц, или галлон (около 4 литров) дешёвого пива. Медные копейки, введённые в России Петром I (до Петра Алексеевича российская копейка чеканилась из серебра) имели близкую покупательную способность. Понятно, что на несколько медяков в неделю шиковать не приходилось, но свести концы с концами было можно. Можно ли сейчас купить что-то на пятицентовик (в котором на самом деле никеля только 25 %, а остальное — медь), я так и не нашёл.

Скорее всего проблема меди была в другом. Если из серебра и золота можно было и чеканить монеты, и изготавливать ювелирные изделия, то медь явно не годилась на кольца и ожерелья — этот металл будет взаимодействовать с компонентами пота, окрашивая кожу в месте контакта в зелёный цвет.

Историки уверены, что медь — это первый металл, который люди начали добывать и извлекать из руд. Есть исторические свидетельства в пользу того, что инструментами, полученными обработкой металлической меди, пользовались уже десять тысяч лет назад, хотя «официально» энеолит, медный век длился IV–III тысячелетия до н. э. Около тысячи лет человечеству хватило на понимание того, что медь сама по себе металл мягкий, и в ряде случаев инструменты из неё по долговечности уступают традиционному камню, и эра чистой меди сменилась этой её сплава с оловом — наступил Бронзовый век.

В славянских языках происхождение слова «медь» неясно. По одной версии, его предок — древнегерманские слова smida (металл) и schmied (кузнец, ремесленник), по другой — регион, который мог служить источником меди — Мидия. То, откуда произошло международное латинское название меди — cuprum произошло от названия острова Кипр, где в античности существовали медные рудники и производилась выплавка меди. Поскольку на Кипре по легенде родилась Афродита — богиня в том числе и красоты, а первые зеркала делали из отполированных до блеска медных листов, медь быстро стала «женским металлом», и в алхимических традициях соотнесения металла и небесного тела «Семь металлов создал Свет по числу семи планет» изображалась в виде зеркала Венеры.

Переход к железному им нашему, «полимерному» веку не понизил значимость и востребованность меди. Её химическая инертность, относительная дешевизна и высокая электропроводность делают её наряду с алюминием самым распространённым материалом для изготовления проводов. Хотя медь легко подвергается вторичной переработке, и около 80 % всей меди, произведённой человечеством, продолжает использоваться и в наши дни, с 1986 мировая цена на медь выросла в среднем в два с половиной раза.

Медь интересна не только своей ролью, которую сыграла и продолжает играть в развитии человеческой цивилизации как металл — объект мегатоннажного производства. Комплексы одновалентной меди в начале 2000-х годов оказались катализаторами циклоприсоединения по Хьюсгену, ставшего одним из важных процессов, которые относятся к «клик-химии». Этот термин был введен в 2001 году американским химиком Барри Шарплессом для описания быстрых, однозначно протекающих реакций между органическими соединениями, легких в исполнении, а также в выделении и очистке целевого продукта. Такое направление химии интенсивно развивается, позволяя проводить быструю модификацию природных соединений и известных фармацевтических препаратов, разработку новых лекарств, а также создавать новые типы полимерных материалов.

Медь относится к следовым элементам, необходимым для всех высших растений и животных. Практически для всех организмов роль меди сводится к тому, что она присутствует в активных центрах ферментов, ускоряющих процессы окисления/восстановления, тем самым играя значительную роль в процессах усвоения кислорода и клеточного дыхания. В крови головоногих и брюхоногих моллюсков медь входит в состав белка-переносчика кислорода гемоцианина, который выполняет ту же функцию, скажем у кальмара, за которую у человека отвечает гемоглобин. Поэтому кровь осьминогов, кальмаров и каракатиц, обогащённая кислородом будет действительно голубой, однако со вторым признаком благородства происхождения — белой костью, головоногим и брюхоногим не повезло совсем — у них вообще нет костей, ни белого, ни какого-либо другого цвета.

Для взрослого человека рекомендуемая суточная норма потребления меди составляет 0.9 миллиграммов. Дефицит меди может приводить к повышению артериального давления и возрастанию содержания холестерина. Интересно, но перебрать до опасной концентрации медь очень легко — пожалуй, это единственный микроэлемент, для которого различие рекомендуемой и опасной доз очень незначительно — потребление более 3 миллиграмм меди в сутки уже нежелательно. Именно поэтому соли меди (чаще всего медный купорос) применяются как инсектициды и фунгициды, их даже разрешается использовать в «органическом земледелии», хотя насколько это безопаснее синтетических органических пестицидов, применяющихся в традиционном земледелии в дозировках меньших, чем медный купорос — вопрос не простой.

30. Цинк

С точки зрения литературных и общежитейских метафор цинку не повезло. Серые цинковые реки, волны и урны из стихов Бродского, появившаяся в нашей стране с 1980 года страшная фраза «Вернуться домой в цинке». Конечно, цинк, как материал не виноват, что сам по себе он тусклый и серый, а оцинковка — один из самых распространённых способов защиты железа и стали от коррозии.

Цинк, если опять вспомнить Бродского: «Трудолюбив, но незаметен». Он защищает сталь от появления ржавчины, успокаивает солнечные ожоги, препятствует возникновению перхоти, но мы редко обращаем внимание на этот тускло-серый металл. Даже происхождение его названия неясно.