7. Langit

Langit to jeden z licznych niebieskich lub niebieskozielonych minerałów miedzi, konkretnie odmiana siarczanu Cu₄(SO₄)(OH)₆·2H₂O. Nie jest specjalnie twardy (do 3 w skali Mohsa), najczęściej podawana wartość gęstości to 3,5 g/cm³. Nazwę nosi na cześć jednego z pionierów krystalografii, XIX-wiecznego austriackiego chemika Viktora von Langa, profesora fizyki na Uniwersytecie Wiedeńskim. Lang, który w chwili odkrycia tego minerału pracował w British Museum, zasłużył się nauce m.in. jako współautor monografii Untersuchungen über die Physikalischen Verhältnisse Krystallisirter Körper („Badania właściwości fizycznych ciał krystalicznych”).

Langit jest minerałem wtórnym i powstaje w wyniku utlenienia siarczków miedzi, a odkryto go w połowie XIX wieku w Kornwalii. Ogólnie jest średnio rzadki, znaleziono go także na terenie Polski w okolicach Polkowic i Wojcieszowa. Łatwo roztwarza się w kwasach i amoniaku.

Barwą langit trochę przypomina chyba najbardziej znany szkolny odczynnik chemiczny, hydrat siarczanu(VI) miedzi(II). A miedź, jak wiadomo, od samego początku należy do podstaw naszej cywilizacji. Jest znana od starożytności i często używana do wyrobu naczyń, a w postaci stopów – także broni zwykłej i palnej (armaty ze spiżu), pomników, dachów, monet itd. Odpowiada też za to, dlaczego Amerykanie mówią na policjantów „cop” (w skrócie) albo „copper” – ponieważ w XIX wieku guziki policyjnych mundurów były z miedzi, zwącej się po angielsku właśnie copper.

Miedź jest metalem mało reaktywnym (półszlachetnym) i występuje w przyrodzie często w stanie rodzimym. Największy znaleziony samorodek miedzi ważył 420 ton i został znaleziony w połowie XIX wieku w stanie Michigan. Wydobytą surową miedź oczyszcza się obecnie metodą elektrolityczną (elektrorafinacja). W wannie elektrolizera instaluje się płyty surowej miedzi jako anodę i przepuszcza przez urządzenie prąd o tak dobranych parametrach, że anoda się roztwarza, a na katodzie osadza się czysta miedź. Zanieczyszczenia opadają na dno elektrolizera jak szlam, z którego można uzyskać wiele cennych metali, takich jak złoto, srebro, nikiel.

Cu jest jednym z najważniejszym pierwiastków dla naszej cywilizacji. Obecnie jej główne zastosowania to elektrotechnika (kable elektryczne, części maszyn) i elektronika, ale ludzkość od bardzo dawna wykorzystuje ten metal do innych celów, przede wszystkim w postaci stopów. W dziejach ludzkości wyróżnia się dziś epokę miedzi (chalkolit) między końcowym okresem epoki kamiennej a epoką brązu, w okresie ok. 5500-3000 lat p.n.e. Był to okres stosowania przede wszystkim miedzi do wyrobu głównie ozdób i przedmiotów użytkowych, w mniejszym stopniu narzędzi i broni (z uwagi na miękkość miedzi).

Później zaczęto stosować miedź w postaci stopu z cyną, czyli brązu (zawierającego też często inne pierwiastki, takie jak cynk lub arsen). Epoka brązu trwała w Europie w latach 3200-600 p.n.e.. Z uwagi na większą twardość i wytrzymałość niż wcześniejsze materiały (a także czyste żelazo), brąz był przez wiele wieków stosowany do wytwarzania broni (np. ostrzy toporów) i pancerzy, posągów, różnej wielkości naczyń, ozdób, pojemników na ciała zmarłych (Chiny), dzwonów, gongów i innych instrumentów uderzanych, monet, medali. Dziś brąz z dodatkiem fosforu albo glinu stosuje się do wyrobu śrub okrętowych (odporność na korozję) i łożysk.

Do innych ważnych znanych od dawana stopów miedzi należą też spiż (z dodatkiem cynku i ołowiu), z uwagi na twardość stosowany do wyrobu broni siecznej, a także dzwonów i dział, oraz mosiądz. Mosiądz jest stopem miedzi i cynku o jasnozłotej barwie, dużej kowalności i dobrych właściwości akustycznych. Jest stosowany tam, gdzie potrzebne jest małe tarcie (zamki, łożyska, tryby, łuski pocisków, zawory), a także do wyrobu instrumentów dętych i dzwonów. Oodmiana mosiądzu o nazwie tombak jest stosowana jako imitacja złota.

Obecnie miedź, prócz różnych zastosowań związanych z jej dużym przewodnictwem elektrycznym (większe ma tylko srebro), wykorzystuje się do produkcji rur, pokrywania dachów oraz z uwagi na właściwości biostatyczne i bakteriobójcze – do pokrywania burt statków w celu zabezpieczenia przed wzrostem mięczaków, do produkcji klamek, poręczy, zlewów, kranów i innych często dotykanych przedmiotów stosowanych w szpitalach.

Miedź ma też istotne znaczenie biologiczne – dla człowieka jest ważnym pierwiastkiem śladowym, którego niedobór powoduje objawy podobne do anemii, zaburzenia wzrostu i rozwoju układu kostnego i in. Postać przyswajalna miedzi, korzystna dla zdrowia, to kompleksy ze związkami organicznymi. Jako metal miedź jest neurotoksyną powodującą objawy psychiczne; w chorobie Alzheimera jej zawartość w organizmie jest podwyższona. Związki miedzi, np. połączenia Cu(II), są silnie szkodliwe i zażyte w dużej ilości (rzędu gramów na kg masy ciała) mogą powodować nawet śmierć. Jednym z objawów zatrucia miedzą jest tzw. pierścień Kaysera-Fleischera, powodowany odkładaniem się miedzi na krawędzi tęczówki. Białka zawierające miedź biorą udział w transporcie tlenu – np. hemocyjanina, występująca u mięczaków i niektórych stawonogów mających niebieską krew. Czyli ślimaki bywają błękitnokrwiste.

[zdjęcia za pośrednictwem strony mindat.org]