Kupari | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Alkuperäinen kupari | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sijainti jaksollisessa taulukossa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symboli | Cu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sukunimi | Kupari | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomiluku | 29 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ryhmä | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aika | 4 th aikana | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lohko | Lohko d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Element perhe | Siirtymämetalli | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroninen kokoonpano | [ Ar ] 3 d 10 4 s 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronit by energiataso | 2, 8, 18, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic ominaisuudet elementin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomimassa | 63,546 ± 0,003 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomisäde (laskettu) | 135 pm ( 145 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenttinen säde | 132 ± 4 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsin säde | 140 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hapetustila | 2 , 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegatiivisuus ( Pauling ) | 1.9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksidi | Heikosti perus | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionisointienergiat | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 7,72638 eV | 2 e : 20,2924 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 36,841 eV | 4 e : 57,38 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 79,8 eV | 6 th : 103 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 th : 139 eV | 8 th : 166 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 e : 199 eV | 10 e : 232 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11 e : 265,3 eV | 12 th : 369 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13 th : 401 eV | 14 e : 435 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15 e : 484 eV | 16 e : 520 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17 e : 557 eV | 18 e : 633 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19 th : 670588 eV | 20 th : 1697 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21 e : 1804 eV | 22 ND : 1916 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
23 e : 2060 eV | 24 th : 2182 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25 th : 2 308 eV | 26 th : 2478 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
27 e : 2587,5 eV | 28 e : 11 062,38 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
29 e : 11 567,617 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vakaimmat isotoopit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Yksinkertaiset kehon fyysiset ominaisuudet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tavallinen tila | Kiinteä | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tilavuusmassa | 8,96 g · cm -3 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallijärjestelmä | Kasvokeskeinen kuutio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovuus | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Väri | Punainen ruskea | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fuusiopiste | 1084,62 ° C (jäätyminen) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kiehumispiste | 2562 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fuusioenergia | 13,05 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Höyrystysenergia | 300,3 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molaarinen tilavuus | 7,11 × 10-6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Höyrynpaine | 0,0505 Pa on 1,084.45 ° C: ssa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Äänen nopeus | 3570 m · s -1 - 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massalämpö |
380 J · kg -1 · K -1
yhtälö:
32,84450 J · mol -1 · K -1 (neste 1044,9 - 2 569,9 ° C ) yhtälö:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sähkönjohtavuus | 59,6 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lämmönjohtokyky | 401 W · m- 1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Liukoisuus | maahan. in HNO 3, HCI: ää + H 2 O 2 , laimealla |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Eri | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100 028 326 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O EY | 231-159-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Varotoimenpiteet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hallitsematon tuoteTätä tuotetta ei valvota WHMIS-luokituskriteerien mukaan. Ilmoitus 1,0% ainesosien ilmoittamisluettelon mukaan Huomautukset: Tämän ainesosan kemiallinen identiteetti ja pitoisuus on ilmoitettava käyttöturvallisuustiedotteessa, jos sitä on läsnä konsentraatiossa, joka on yhtä suuri tai suurempi kuin 1,0% tuotekontrollissa. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kupari on alkuaine on atomi numero 29, Cu symboli. Yksinkertainen kupari elin on metallia .
Kupari on osa ryhmän 11 , ajanjakson 4 , osa chalcophilic siirtymämetallin lohko .
Kun jaksollisen , kupari on samaan perheeseen kuin hopea ja kulta , koska kaikki on kiertoradan s käytössä yksi elektroni on alikerrosta p ja täytetty kokonaan, jolloin muodostuu metallinen sidoksia (elektroninen kokoonpano Ar 3d 10 4s 1 ). Tämän "kupariryhmän" kolmella metallilla on luonteeltaan lisääntynyt aatelisto ja harvinaisuus, puolijaloista kuparista aidosti jaloihin kultoihin, ensimmäinen merkki selitetään niiden pienellä atomisäteellä ja atomipinoamisen pienikokoisuudella. d-alikerrosten, niiden suhteellisen korkean sulamispisteen ja matalan reaktiivisuuden tai suhteellisen kemiallisen inerttiyden vuoksi.
Luonnollisesti maankuoressa oleva kupari (pieninä annoksina) on välttämätöntä koko elämän kehitykselle. Ihmiset käyttävät sitä pääasiassa metallina. Puhdas kupari on yksi ainoista kullalla ja osmiumilla värjätyistä metalleista. Se esittelee tuoreilla pinnoillaan lohenpunaisen metallisen sävyn tai kiillon: tämä "punainen metalli", jota arvostetaan kullassa ja koruissa, esimerkiksi emaloitujen kappaleiden tai harvinaisten emalien tukena, oli omistettu kauneuden jumalattarelle Afroditelle ja taiteilijoille. Sitä kutsutaan joskus punaiseksi kupariksi toisin kuin messingit (kuparin ja sinkin seokset ), joita väärin kutsutaan " keltaiseksi kupariksi ". Taottava metalli , se on erityisen korkea sähköinen ja terminen johtavuus , joka antaa sille useita eri käyttötapoja. Se on myös mukana rakennusmateriaalina ja sitä käytetään koostumuksen monet seokset , kupro-seokset .
Kupari, nyt yleinen metalli, on ihmisen vanhin metalli. Sulamispiste ei ole liian korkea, ja kuparioksidin pelkistämisen helppous , usein yksinkertaisella puupalolla, on merkittävä.
Vanhimmat tuuliuuneissa sulavan kuparin jäljet löydettiin Iranin tasangolta Sialk III : n arkeologiselta alueelta, joka on päivätty V - vuosituhannen eKr. JKr - melkein seitsemän tuhatta vuotta sitten. 6000 vuotta sitten louhinta malmin kuparin on yhteinen muutamassa paikoissa Euraasiassa ja Afrikassa , kuten malakiittia on Siinain varten muinaisen Egyptin joiden kaivokset hyödynnetään noin -4500 eKr J.-C.
Muinainen Välimeren kuparihistoria liittyy läheisesti Kyproksen saareen, joka on nimetty myöhään muinaiskreikan Κύπρος: tällä saarella todellakin hyödynnettiin kuparia ja kotoperäisiä kuparikaivoksia , mikä antoi tuntemattomille ihmis sivilisaatioille menestyä kauan ennen minoja , Mykeeneläiset ja foinikialaiset sivilisaatiot . Nämä itäisen Välimeren eri sivilisaatiot järjestivät muinaisen punaisten metallien kaupan Välimerellä niin paljon, että roomalaiset kutsuivat sitä yleisesti kupariksi ja erilaisiksi seoksiksi aes cyprium (kirjaimellisesti "Kyproksen metalli"), cyprium ( antiikin kreikan Κύπρος) , joka merkitsi saari. Termi on muuttunut ajan myötä tullakseen latinaksi "cuprumiksi" sanan "kupari" antamiseksi ranskaksi.
Se liittyi pääasiassa tinaan ja joskus muihin metalleihin, se aiheutti teknisen vallankumouksen, " pronssikauden ", noin 2300 eKr. Pronssia ovat kovempia, helpommin sulavia ja sovitettu valetaan muottiin, kestävät ilmakehän korroosiota kuin natiivi puhdistettu tai kuparia. Välineiden ja aseiden, taideteosten ja massiivisten patsaiden, kellojen tai kellojen, postimerkkien tai symbaalien , kynttilänjalkojen tai isojen maljakoiden valmistus, jotka voivat olla pyhiä, tai tarjonta, mitalit ja kolikot voivat kehittyä. Hallitseminen yhdistetty metalli materiaali on sellainen, että se mahdollistaa pystyttäminen kolossi Rhodes , patsas lippulaiva Helios - Apollo 32 m korkea on III : nnen luvun BC. J.-C.
Science- lehdessä huhtikuussa 1996 julkaistut, monialaiset artikkelisarjat, jotka toivat yhteen historioitsijoiden, arkeologien, fysikaalis-kemikaalien ja jäätiköiden asiantuntijaryhmiä, mahdollistivat yleisen suhteen käsityöläistuotannon ja prototeollisuuden vaihteluihin. mukaan spektrometrinen analyysi hiukkasten ja kuparimetallin pöly ja sen johdannaiset, loukkuun jää näytteistä uutetaan jääpeitteen ja Grönlannin . Kuparintuotannon historiallisia huippuja, esimerkiksi valuutan käyttöönotto, tasavallan ja Rooman valtakunnan sodat, Ruotsin Falun- kaivoksen avaaminen voidaan karkeasti jäljittää, kun tukikohta on -5000 av. JKr. Ja ottaen huomioon ilmakehähäviöt, jotka ovat luokkaa 15% yleisen metallurgian alkaessa omenassa noin -2500 eKr. AD , vähentynyt vain 0,25 prosenttiin noin vuonna 1750 kemiallisten prosessien edistyessä. Vuosittainen maailmanlaajuinen tuotanto kuparin vauhdittamana valuutan, on saavuttanut pitkän ajan korkeimmillaan 15000 tonnin alussa I er luvulla ajanlaskumme. Keskimäärin vuositasolla arviolta kuparin tuotos vuosi toisensa jälkeen Länsi- ja Keski-Euroopassa lopussa Rooman valtakunnan ajan kynnyksellä XVIII nnen vuosisadan suuruusluokkaa 2 000 tonnia tällä tavalla. Kiinan metallurgian nousu oikeuttaisi 13 000 tonnin tuotannon vuodessa XII - luvulla ja XIII - luvulla.
Adjektiivit "kupari" ja "kuparia sisältävät" tarkoittavat yleensä kuparipohjaisia materiaaleja tai kuparia sisältäviä materiaaleja. Ensimmäinen adjektiivi on epäselvä laajennetussa käytössä, koska se tarkoittaa kemikaaleille tarkalleen kuparia hapetusasteella (I), kun taas toista käytetään yleisesti, erityisesti geotieteissä.
Adjektiivi "kupari" on "kuparin" kanssa analogisen laajennetun merkityksen lisäksi ennen kaikkea kuparin yleisin hapetustila II, erityisesti vesiliuoksessa. Adjektiivit "kuppi" ja "kuppi" ovat kuparin ja kuparin opittuja vastineita. Latinalaisen radikaalin kuparia tai kuparia osoittava kupari löytyy monista teknisistä tai kemiallisista nimistä.
Kuparilla on 29 tunnettua isotooppia , massanumerot vaihtelevat 52: stä 80: een, sekä seitsemän ydin-isomeeriä . Näiden isotooppien joukossa kaksi on stabiilia, 63 Cu ja 65 Cu, ja ne muodostavat luonnon kuparin kokonaisuuden noin 70/30. Heillä molemmilla on ydin spin 3/2. Kuparin standardi atomimassa on 63,546 (3) u .
Muut 27 isotooppia ovat radioaktiivisia ja niitä tuotetaan vain keinotekoisesti. Vakain radioisotoopeista on 67 Cu ja puoliintumisaika 61,83 tuntia. Vähiten vakaa on 54 Cu, ja puoliintumisaika on noin 75 ns. Suurimmalla osalla lopuista puoliintumisaika on alle minuutti.
Kupari on alkuaine, jota on joskus runsaasti tietyillä kaivospaikoilla. Clarke määrä on 55 ja 70 g tonnia kohti.
Kupari on yksi harvoista metalleista, joita esiintyy luonnostaan kuutioisten hilakiteiden alla . Hyvin muodostuneet kiteet ovat harvinaisia, mutta usein dentriittilangat, lehtikokoonpanot tai enemmän tai vähemmän massiiviset kyllästyspinnoitteet voivat olla yleisiä niissä harvoissa paikoissa, joissa niitä voidaan havaita. Siellä neoliittisilla miehillä oli pääsy tähän helposti muotoiltavaan materiaaliin, vasaralla sitä kevyesti, alkuperäinen kupari on miesten ensimmäisten metallien joukossa. Alkuperäisen kuparin esiintyminen on kuitenkin melko vähäistä.
Elementin kupari, koska sen chalcophilic luonteen tai sen vetovoima rikin elementti S, useimmiten esiintyy muodossa sulfidin tai sulfo-suola . Se löydettiin merkittävinä määrinä Kyproksen saarelta, joka tunnetaan nimellä Tuhannen kaivoksen saari. Sulfidimineraalien, kuten kalkopyriittiä (CuFeS 2), borniti (Cu 5 FeS 4), kuubaniitti (CuFe 2 S 3) Ja erityisesti kovelliini (CuS) ja chalcosine (Cu 2 S) ovat mielenkiintoisia kuparilähteitä sekä sen karbonaatteja : atsuriitti (Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2) Ja malakiitti (Cu 2 CO 3 (OH) 2) ja yksi sen oksideista : kupriitti (Cu 2 O).
Mineraaleilla, jotka sisältävät kuparia, on usein kaunis värillinen ulkonäkö, kuten Eilatin kivi .
Alkuperäiset kuparikerrostumat todistavat useimmiten erittäin aktiivisen hydrotermismin ja emäksiset kivikivet. Alkuperäistä kuparia esiintyy monikiteisessä mineraalimuodossa , ja suurimpien yksittäisten kiteiden koko on 4,4 × 3,2 × 3,2 cm .
Löydämme alkuperäiskuparia:
Joitakin merkittäviä syntyperäisen kuparin talletuksia ovat:
Harmaa messinki ovat monimutkaisia sulfidien mukana kupari arseenin ja / tai antimonin ... Näin tennantiitti tetraedriitti , freibergite
SulfosuolaKupari hapettuu:
Standardi potentiaalit tärkeimmistä puoli-reaktiot ovat:
Cu 2 O (t) + H 2 O + 2 e - ⇄ 2 Cu (s) + 2 OH - ;Cu 2+ + e - ⇄ Cu + | E 0 = 0,159 V ; |
Cu 2+ + 2 e - ⇄ Cu (t) | E 0 = 0,34 V ; |
Cu + + e - ⇄ Cu (t) | E 0 = 0,522 V . |
Reichenbachite , kornetiitti ja libeteniitti ovat kuparihydroksifosfaatti Kaavoissa Cu 5 (PO 4 ) 2 (OH) 4, Cu 3 (PO 4 ) (OH) 3ja Cu 2 PO 4 (OH).
Torbernite on fosfaatti uraania ja kuparia Cu (UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 · 12H 2 O.
Muut harvinaiset mineraalitRickardite on kupari telluridi. Berzelianite tai berzéline on kupari lyijyselenidiä Cu2Se. Quetzalcoatlite on mineraali monimutkainen, intiimi yhdistelmä hydroksi-telluriittiliuos kuparia ja sinkkiä, ja lyijykloridin ja hopea Zn 6 Cu 3 (TeO 6 ) 2 (OH) 6 · Ag x Pb y : lla x + 2y
Szenicsite on hydroksi-molybdaattia kupari kaava Cu 3 (MoO 4 ) (OH) 4 .
Stranskiite on kupariarsenaatin ja sinkki kaava Zn 2 Cu II (ASO 4 ) 2 . Oliveniitti , euchroïte ja cornubite ovat hydroksi-, kuparia ja arseenia, Cu ovat vastaavasti 2 ASO 4 (OH), Cu 2 (ASO 4 ) (OH) · 3H 2 Oja Cu 5 (ASO 4 ) 2 (OH) 4 · H 2 O.
BAYLDONITE on hydroksi-arsenaatin lyijyn ja kuparin hydratoitiin PbCu 3 (ASO 4 ) 2 (OH) 2 H 2 O
Mixite on hydroksi-kupariarsenaatin ja vismutti-trihydraattia BiCu 6 (ASO 4 ) 3 (OH) 6 • 3 (H 2 O).
Antiikin aikana ja joskus paikallisesti keskiaikaan saakka hyödynnettiin harmaita kuparikerroksia.
Suurin osa kuparin malmi louhitaan sulfidien muodossa tai kalkopyriitin-pohjainen kiviä, on suuri avoin kaivosten, kupari porfyyri suonet , joiden kuparipitoisuus on 0,4-1,0%. Pinnalla malmit, jotka sisältävät suuria määriä jätekiviä, hapettuvat enemmän, mutta jäävät rikiksi syvissä kerroksissa. 1990-luvulla käyttökelpoisen malmin ei koskaan pitänyt pudota alle 0,5 painoprosentin ja varmistaa, että laatu on noin 1% tai enemmän. Kennecottin (Alaska) kaivokset , joita käytettiin 1940-luvulle asti, olivat planeetan puhtaimpia.
Esimerkkejä: Chuquicamata , Chile ; Bingham Canyonin kaivos Utahissa ja El Chinon kaivos New Mexicossa ( Yhdysvallat ). Kivien keskimääräinen kuparipitoisuus maankuoressa on noin 68 ppm massaa kohti ja 22 ppm atomimäärällä. Vuonna 2005 Chile oli maailman suurin kuparin tuottaja, jolla oli vähintään kolmasosa maailman tuotannosta, jota seurasivat Yhdysvallat , Indonesia ja Peru , Britannian geologisen tutkimuskeskuksen mukaan.
Cu: n, Mn: n, Co: n, Ni: n jne . Perustuvien polymetallisten kyhmyjen hyödyntäminen merenpohjasta, joka on toinen mahdollinen kuparin lähde, pysyy luottamuksellisena.
Metalli väri punertava , punainen tai punainen-oranssi, kupari on poikkeuksellinen lämmönjohtavuus ja sähkö . Erittäin puhdas metalli kestää ilmakehän ja meren syöpymistä, mutta on myös hyvin muokattavaa, sitkeää ja sitkeää, suhteellisen pehmeää.
Kupari on yksi sitkeimmistä ja muokattavimmista metalleista. Suhteellisen pehmeä, metalli voidaan helposti vetää, rullata ja vetää.
Hierotessaan sen pinnat tuottavat erityisen ja epämiellyttävän hajun, mikä on epäsuora vaikutus metallisten kristalliverkon vapaiden elektronien tiheyteen.
Metalli voi heikentyä pinnallisesti pitkäaikaisen ilman altistumisen jälkeen ohuelle kerrokselle kauniin vihreän tai verdigriksen emäksisiä kuparikarbonaatteja , jotka muodostavat joidenkin kuparilla peitettyjen kattojen "patinan". Tämä kerros voi joskus sisältää malakiittia ja atsuriittia.
Mekaaniset ja optiset ominaisuudetKuten hopea ja kulta , kupari on helposti työstettävissä, joustava ja taipuvainen. Sen helppous, jolla se voidaan muotoilla johtimiksi, sekä erinomainen sähkönjohtavuus tekevät siitä erittäin hyödyllisen sähkössä . Kuparia löytyy tavallisesti, kuten useimmat teolliseen tai kaupalliseen käyttöön tarkoitetut metallit, hienorakeisessa monikiteisessä muodossa. Monikiteisillä metalleilla on parempi lujuus kuin yksikiteisissä muodoissa, ja mitä pienempiä jyvät ovat, sitä suurempi ero on.
Vetolujuus on pieni ja venymä ennen murtumista suuri. Raudan jälkeen kupari on sitkein tavallinen metalli. Kuparin mekaaniset ominaisuudet vahvistavat vanhat tekniikat tämän metallin muovaamiseksi, kylmä ja harvinaisempi kuuma. Sen muovattavuus selittää osittain maljakon tai muodon valmistuksen repoussé-vasaralla.
Sulatetun kuparin käytännön tiheys on välillä 8,8 - 8,9. Se kasvaa merkittävästi vierimällä jopa 8,95. Kovettuminen tekee kuparista sekä kovaa että joustavaa.
Kuparilla on punertava, oranssi tai ruskea väri johtuen pinnan ohuesta kerroksesta (mukaan lukien oksidit). Puhdas kupari on lohen vaaleanpunainen. Kupari, osmium (sininen), cesium ja kulta (keltainen) ovat ainoat neljä puhdasta metallia, joilla on muu väri kuin harmaa tai hopea. Kuparin ominaisväri johtuu sen elektronisesta rakenteesta: kupari on poikkeus Madelungin laista , sillä 4s-alikuoressa on vain yksi elektroni kahden sijaan. Sinisen tai violetin valon fotonin energia on riittävä, jotta d-kuoressa oleva elektroni absorboi sen ja siirtyy s-kuoreen, joka on vain puoliksi varattu. Kuparista heijastuneella valolla ei siis ole tiettyjä sinisiä / violetteja aallonpituuksia ja se näyttää punaiselta. Tämä ilmiö esiintyy myös kullalla, jolla on vastaava 5s / 4d-rakenne. Nestemäinen kupari näyttää vihertävältä, ominaisuus, jonka se jakaa kullan kanssa heikossa valaistuksessa.
Sähköiset ja lämpöominaisuudetSamankaltaisuutta niiden sähköisen rakenne tekee kupari, hopea ja kulta samanlainen monin tavoin: kaikki kolme ovat hyvä lämmönjohtavuus ja sähkö- johtavuus , ja kaikki kolme ovat muokattavaa. Niistä puhtaiden metallien ja huoneenlämpötilassa, kupari on toiseksi korkein johtavuus ( 59,6 x 10 6 S / m ), juuri sen jälkeen, kun hopea. Tämä korkea arvo selitetään sillä, että käytännössä kaikki valenssielektronit (yksi atomia kohti) osallistuvat johtamiseen. Tuloksena vapaat elektronit antaa kupari valtava varaustiheys 13,6 x 10 9 C / m 3 . Tämä korkea varaustiheys on syynä siihen alhaiseen liukumisnopeus virtojen kuparikaapeli (liukunopeuden lasketaan suhde nykyisen tiheys on tiheys maksut ). Esimerkiksi virrantiheyttä 5 x 10 6 · m -2 (joka on tavallisesti suurin virran tiheys on läsnä kotimaan piirien ja siirtoverkon), liukuva nopeus on vain hieman suurempi kuin 1 / 3 mm / s .
Kuparin resistiivisyys on kuitenkin herkkä epäpuhtauksien jäämille, se kasvaa voimakkaasti matalien vieraiden aineiden kanssa, toisin kuin rautaa. Myös puhdasta kuparia on käytetty ja käytetään laajasti sähköjohtona merenalaisten kaapeleiden ja ilmajohtojen valmistamiseen.
Sähkönjohtavuutta tai sen käänteistä resistiivisyyttä käytetään hehkutetussa tilassa olevan puhtaan kuparilangan, jota kutsutaan IACS: ksi tai kansainväliseksi hehkutetuksi kuparistandardiksi (en) , joka 20 ° C: ssa mitattuna on 1,724 × 10 - 8 Ω · m, käytetään fysiikan mittausstandardi. Johtavuus ilmaistaan prosenttiosuutena IACS.
Tämä metalli on erittäin hyvä lämmönjohdin, mutta vähemmän kuin hopea. Osittain siksi kuparia käytetään kokin ruokailuvälineenä, panimon jäähdytysnesteenä haihdutuskattiloissa, still-kuvista makeisiin. Tämän metallin valinnalle oli toinen syy, kuparin katalyyttikapasiteetti monissa lämpöreaktioissa.
Kupari sulaa noin 1085 ° C: ssa . Se höyrystyy korkeammassa lämpötilassa kiehumispisteen ollessa 2562 ° C: ssa . Sen höyry palaa voimakkaalla vihreällä liekillä, mikä mahdollistaa sen kvantitatiivisen havaitsemisen liekinspektrometrialla tai kvalitatiivisen yksinkertaisen liekkitestin avulla .
Kemialliset ominaisuudetKupari ei muutu kuivassa ilmassa tai kaasumaisessa hapessa. Vain vesijäämät ja erityisesti välttämätön hiilidioksidi tai hiilidioksidi aiheuttavat reaktion. Kupari ei reagoi veden kanssa, mutta reagoi hitaasti ilmassa olevan hapen kanssa muodostaen ruskeanmusta kuparioksidikerroksen , joka on passiivinen luonnossa. Toisin kuin raudan hapettuminen kosteassa ilmakehässä, tämä oksidikerros estää irtokorroosiota.
Hiilidioksidin puuttuessa kuparin hapettuminen ilmassa alkaa 120 ° C: ssa . On helppo ymmärtää, että veden vaikutus voidaan havaita vain vesihöyryn tilassa ja korkeassa lämpötilassa.
2Cukiinteä + ½ O 2kaasu → Cu 2 Opunainen kiinteä suboksidi . Cu 2 O-+ ½ O 2kaasu → CuOkiinteä musta .Päinvastoin, kupari muuttuu kosketuksessa ilman ja happamoituneen veden kanssa, jolloin ilma kiihdyttää hapettumista. Etikka muodostaa siten liukoisia kuparioksideja. Samoin rasva-aineiden jäämiä niiden happaman tai hapettavan toiminnan avulla. Muodostuneiden oksidien ruokamyrkyllisyys oikeutti kuparisten kulinaaristen instrumenttien ja astioiden perinteisen tinoituksen (tinaa suojaavan kerroksen lisääminen). Entiset kasvattajat tai juustovalmistajat, tislaajat, kokit tai hillonvalmistajat varmistivat kuparipintojen tiukan puhtauden kuumennuksen jälkeen.
Kostealla ilmalla on kuitenkin rajoitettu rooli. Vihreä kerros kuparikarbonaattia tai emäksistä kuparihydroksikarbonaattia Cu 2 CO 3 Cu (OH) 2, nimeltään verdigris , havaitaan usein vanhoissa kuparirakenteissa tai kaupunkialueiden pronssirakenteissa (hiilidioksidin ja kosteuden läsnäolo), kuten kuparikattoissa tai Vapaudenpatsas . Tällä kerroksella on osittain suojaavan patinan rooli . Mutta meri- tai suolaliuosta ympäristössä (kloridien läsnäolo nosti sumun) tai teollisessa ympäristössä (läsnä ollessa sulfaatteja), muita yhdisteitä on muodostettu, vastaavasti oksikloridin Cu 2 Cl 2 · Cu (OH) 2ja hydroxysulfate Cu 2 SO 4 Cu (OH) 2.
Kupari reagoi rikkivedyn - ja kaikkien sulfideja sisältävien liuosten kanssa muodostaen pinnalleen erilaisia kuparisulfideja. Sulfideja sisältävissä liuoksissa kupari syövyttää potentiaalin hajoamista veteen nähden. Tämä näkyy jokapäiväisessä elämässä, jossa kupariesineiden pinnat pilaantuvat altistettuaan sulfideja sisältävälle ilmalle.
Tyypillistä reaktiota kuparisulfidien saamiseksi mustissa saostuksissa voidaan käyttää kuparin havaitsemiseen, se on hyvin hidasta 20 ° C: ssa , tehokkaampaa 100 ° C: ssa ja ennen kaikkea erittäin nopeaa 550 ° C: ssa , jossa kirjoitetaan yksinkertaisesti:
2 Cukiinteä aine + H 2 Skaasu → Cu 2 Skiinteä musta + H 2kaasu .Reaktio suolahapon kanssa on hyvin hidasta.
Cukiinteä aine + HCIkaasu → CuClkiinteä musta + ½H 2kaasu .Näin ollen väkevä kloorivetyhappo vesipitoisessa väliaineessa ei todellakaan hyökkää kuparia huoneenlämpötilassa. Se liukenee siihen hyvin huonosti. Kupari liukenee toisaalta muihin halogeenihappoihin, kuten HBr: ään tai HI.
Yleensä hapettavat hapot tai muut hapot liuenneen happikaasun läsnä ollessa voivat hyökätä kuparia vastaan. Kylmä väkevä rikkihappo ei kuitenkaan hyökkää kuparia , vaan vain tämä voimakas väkevä väkevä happo. Kuparioksidisulfaatteja ja rikkihappoa muodostuu kaasufaasissa.
Typpihappo on liuotin valinta kuparia. Kemiallinen reaktio on aktiivinen myös laimennetun hapon kanssa. Se selittää kuparin syövyttämisen graafiset mahdollisuudet . Tässä on kaksi perusreaktiota, ensimmäinen väkevässä väliaineessa, toinen laimennetussa väliaineessa.
Cukiinteän metallin + 4 HNO 3vesipitoinen, väkevä → Cu (NO 3 ) 2Vesipitoinen + 2NO 2kaasu + 2 H20vettä .3 Cukiinteä metalli + 8 HNO 3vesipitoinen, laimennettu → 3 Cu (NO 3 ) 2vesipitoinen + 2NOkaasu + 4 H 2 Ovettä .Kupari reagoi hapen ja suolahapon yhdistelmän läsnä ollessa muodostaen sarjan kuparikloridia. Kupari (II) kloridi sininen / vihreä, kun keitetään läsnä metallisen kuparin, läpikäy rétrodismutation reaktio tuottaa kupari (I) kloridi valkoinen.
Kupari reagoi happaman vetyperoksidiliuoksen kanssa, joka tuottaa vastaavan suolan:
Cu + 2 HCI: a + H 2 O 2→ CuCI 2+ 2 H 2 O.Ammoniakki hapetetaan metallisen kuparin kosketuksiin ilman kanssa. Muodostuu liukoista kuparioksidia ja ammoniumnitraattia ylimääräisen ammoniakin kanssa . Kupari liukenee hitaasti ammoniakin vesiliuoksiin , jotka sisältävät happea, koska ammoniakki yhdessä kupariyhdisteiden kanssa vesiliukoinen . Väkevöity ammoniakki liuottaa sen helposti, jolloin saadaan sininen liuos, jota perinteisesti kutsutaan "Schweitzer-liuokseksi", joka perustuu kompleksoituun kationiin Cu (NH 3 ) 4 2+tai parempi emäksisessä väliaineessa Cu (NH 3 ) 4 (H 2 0)) 2+. Tämä viina pystyy liuottamaan selluloosaa ja selluloosakuituja, kuten puuvillaa tai tekstiil nukkaa ragpickereista. Näin ammoniumtypen kupari raionia on tehty .
Kuparilla, erityisesti jauhemuodossa, on erilaisia katalyyttisiä ominaisuuksia. Se on esimerkiksi katalysaattori, joka mahdollistaa syklopropeenin synteesin .
Kun kupari joutuu kosketuksiin metallien kanssa, joilla on erilainen sähkökemiallinen potentiaali (esim. Rauta), erityisesti kosteuden läsnä ollessa, sähköpiirin sulkeminen aiheuttaa risteyksen käyttäytymisen kuin sähkökemiallinen kenno. Esimerkiksi rautaputkeen kytketyn kupariputken tapauksessa sähkökemiallinen reaktio johtaa raudan muuttumiseen muiksi yhdisteiksi ja voi vahingoittaa liitintä.
Aikana XX : nnen vuosisadan Yhdysvalloissa , väliaikainen suosio alumiinia kotitalouksien sähköjohdot tehnyt piiri määrä asuntoja koostuivat osittain kuparia ja pojan poika alumiinia. Kahden metallin välinen kosketus aiheutti ongelmia käyttäjille ja valmistajille (katso artikkeli alumiinikaapeleista).
Perustajat eivät koskaan sijoita alumiini- ja kuparivarastoja lähietäisyydelle. Vaikka kupari-alumiiniseoksia on erityisiä, alumiinijäämät kupariseoksessa aiheuttavat vakavia teknisiä haittoja. Tietäen toisaalta puhtaan kuparin ominaisuudet, alan ammattimiehet ovat kehittäneet seostettuja kupareita, esimerkiksi kupareita, joissa on noin 1% kromia , jälkimmäiset mahdollistavat saadun metallin kovettumisen.
Jo kuvatut primääririkkimalmit sallivat yli 80% tuotannosta, se on kuparin pyrometallurgia . Kupariin liittyy muita metallielementtejä Fe, Co, Ni, Zn, Mo, Pb jne. ja joskus arvokkaat Ag, Au, Pt ja platinoidit, joita on mielenkiintoista saada talteen anodilietteessä, mutta myös Ge, Se, Te, As jne.
Kuparimalmi, joka on luokkaa 2% kuparia, konsentroidaan kupariin seulonnan , murskaamisen , jauhamisen ja lajittelun mekaanisten teknisten vaiheiden jälkeen , erityisesti vaahdotuksella erottamisen selektiivisillä ja hydrofobisilla pinta-aktiivisilla aineilla, kuten amyyliksantaatilla, kaliumilla. Tämä "tiivistetty malmi", joka sisältää 20% - 40% kuparia, paahdetaan piidioksidin läsnä ollessa, jolloin saadaan steriiliin mineraaleihin perustuva supernatantti kuona ja rauta- ja kuparisulfideihin perustuvat matot, prosessista riippuen noin 40 - 75% kuparia .
Nestemäinen matta hapetetaan muuntimessa olevan piidioksidin läsnä ollessa. Tässä on kokonaisreaktio, joka vaatii tuskin mitään lämmitystä, koska kahden voimakkaasti eksotermisen reaktion yhdistäminen toisiinsa ottaa huomioon vain kupari ja hylkää matta, kuona ja kuona (kuona tai lika) koskevat tekniset vaiheet.
3Cu 2 Sneste + 3 O 2kaasu → 6 Cunestemäinen metalli + 3 SO 2kaasu .Se on ikään kuin matta muunnetaan epäpuhdasta kuparia, joka valetaan rakkuloita (valettu kupari materiaalin tunnusomainen pinnan rakkuloita, kutsutaan rakkuloita tekninen Englanti, jossa on vähemmän kuin 2% epäpuhtauksia) 140 kohteeseen 150 kg .
Sekundääriset hapetetut malmit (malakiitti, atsuriitti, kupriitti) tasoittavat tietä kuparin hydrometallurgialle . Lajittelu vaihe liittyy uuttamalla rikkihapon tai neste-neste-uutto . Kupari-ioni liukenee kerosiinityyppiseen orgaaniseen liuottimeen hydroksioksiimi- tai hydroksikinoliinityyppisten uuttamisaineiden ansiosta , strippausvaihe mahdollistaa kupari-ioneihin väkevöityjen liuosten saamisen, jotka on mahdollista erottaa elektrolyyttisesti tai karburoimalla romua käyttäen terästä . Ensimmäisen elektrolyysimenetelmän avulla voidaan kerätä "punaista kuparia", joka on joskus melkein puhdasta luokkaa 99,9% kuparia. Toinen prosessi antaa raudan saastuttaman kuparin, se vaatii elektrolyyttistä puhdistusta.
Jalostus voi periaatteessa olla termistä tai elektrolyyttistä. Epäpuhdas kupari voidaan puhdistaa osittain sulattamalla. Mutta tämä vanha lämpöprosessi, johon liittyy hapettumista, sitten "istumista" nestemäisen metallin kylvyssä jäljellä olevan happivaroituksen poistamiseksi haihtuvien oksidimolekyylien muodossa, on edelleen kallista. Esimerkiksi läpipainopakkauksen sulaminen mahdollistaa epäpuhtauksien As, Sb, S hapettamisen haihtuvien oksidien muodossa. Perkussi käyttää vihreän puun tai enemmän ja enemmän kaasumaisia tai nestemäisiä hiilivetyjä, ja se sallii sekoittamalla metallissa olevan hapen poistamisen hiilimonoksidin ja vesihöyryn muodossa .
Teollinen jalostus kuparin suoritetaan nykyisin pääasiassa elektrolyysin raaka-kuparia tai läpipainopakkaus anodit (joka sisältää rautaa, joskus hopea, jne. ) Liuoksessa, jossa on kuparisulfaattia ja rikkihappoa. .
Cu 2+ + 2 e - → Cu 0 metalli , joilla on normaali potentiaaliin ε 0 suuruusluokkaa 0,34 V .Ionit kupari kulkeutuvat katodi , jalometallit, kuten hopea ovat loukussa anodisen lietteet, lokeroon anodin ja epäpuhtauksien, esim. Rauta hapetetaan rauta-ioneja jää elektrolyysikylvyssä. Tämä prosessi mahdollistaa puhtaan metallin saamisen 99,9 - 99,95%. Tämä katodinen tai tekninen kupari on kuitenkin joskus huokoista tai siinä on sulkeumia tai taskuja elektrolyyttejä. Se on sulatettava uudelleen uunissa erilaisissa kontrolloiduissa ilmakehissä (esimerkiksi fosfori P -hapetuksella) tai ilmassa, jotta saadaan aihioita, levyjä tai kuparilankoja. Nämä materiaalit muutetaan sitten puolivalmiiksi tuotteiksi.
Tosiasia on, että asiantuntijoille on olemassa erilaisia kuparilaatuja kansallisten standardien mukaisesti (esimerkiksi standardi NF A50-050), erityisesti eri luokkia: ilman happea, hapella, hapetettu hapettamattomilla jäännöksillä, hapetettu ilman jälkiä hapenpoistajista.
Kupari voidaan jakaa erityiskäyttöön tarkoitettujen sylinterien, putkien tai lankojen lisäksi levyinä (kiinteät tai rei'itetyt) tai levyinä, kiinteinä tankoina, jotka voidaan litistää, neliönmuotoisiksi, pyöreiksi, rei'itetyillä tangoilla, kierteillä, eristetyillä taipuisilla tankoilla , vaunun vaijerilla, nauhoilla, salaman nauhoilla, erityisillä kaapeleiden tai muuntajien nauhoilla, levyillä (leimaamalla) jne.
Kierrätettyä kuparia voidaan myydä uudelleen erilaatuisten (puhtaus) ja raekokojen laukauksina .
Merkittävän pehmeämmällä kuparilla on näkökohta 830 ° C: seen ja se sulaa noin 1085 ° C: ssa .
Kupari ei sovellu hyvin valimoihin . Jos valulämpötila on liian matala ja siksi lähellä sulamispistettä, liian nopeaa jäähdytystä ei hallita, valettu metalli ei ota muottien jälkeä. Jos valu on liian kuuma, kuparissa on kuplia jäähdytyksen jälkeen . Myös taiteessa ja teollisuudessa on ollut erilaisia käytännön seoksia kaukaisista ajoista lähtien.
Hyvin varhaisessa vaiheessa kehitettiin kokeellisesti ja erehdyksellä sulavampia seoksia , jotka ovat kovempia kuin puhdistettu kupari ja soveltuvat ennen kaikkea laadukkaaseen valuun, tietämättä niiden todellista kemiallista luonnetta. Joskus ne valmistettiin suoraan malmeista, ja niitä pidettiin erillisinä metalleina, kuten muinaiset pronssit, jotka on saatu tinamalmilla, ja muinaiset messingit sinkin kanssa ...
On olemassa suuri määrä muinaisia ja moderneja kupariseosseoksia . Tässä ovat tärkeimmät:
Messinki , AlNiCo (joskus hieman kupari), alfenide tai valkoinen metalli (kupari Zn, Ni, Fe), alumiini ja muokatut 2000-sarja, Devarda metalliseos (Al hieman Zn), kupari amalgaami (elohopea), argenton (Ni , Sn), avional (alumiini, Mg, Si), billon (seos) (kupari seostettu hopealla), britannium (Sn, Sb), pronssi (tina), arseenipronssi (tina ja arseeni), berylliumpronssi ( beryllium ), fosforipronssi (sama hieman P: n kanssa), konstantaani (nikkeli), kuperalumiini (alumiini), cunife (Ni, Fe), kuprokromi, kuparinikkeli (nikkeli), dural tai duralium , messinki (sinkki), punainen messinki (vähän) Zn), nikkeli hopea (nikkeli ja sinkki), moldamax (beryllium), Orichalque , Mu-metallityyppi (NiFe 15 Cu 5 Mo 3, Pohjoismainen kulta (vähän Zn, Al ja Sn), potin (tina ja lyijy), ruolz (Ni, Ag), shakudō (vähän kultaa), tumbaga (kulta), tombac (vähän Zn), virenium (jotkut Zn, Ni), zamak (sinkki, alumiini ja magnesium)
Muoviseosten koostumuksessa käytetään kuparia .
Roomalaisten messinki on erilainen pronssi, jota käytetään aseiden ja hyvin erilaisten astioiden ja esineiden valmistamiseen. Nykyaikaiset pronssit, jotka on suunniteltu seoksiksi, joiden koostumus on määritelty kuparista ja tinasta, kattavat entistä laajemman käyttöalueen kolikoista ja mitaleista venttiileihin ja hanoihin, raskaista sokkeleista erilaisten taide-esineiden osiin., Patsaat tai patsaat, emaloidut tuet tai emaloidut korut jne. Pronssit, jotka sisältävät jopa 3% fosforia (P), lisäävät suuresti niiden kovuutta. Fosforipronssi 7% Sn: ssä ja 0,5% P: ssä osoittaa vähentynyttä hapettumista, parempaa käyttäytymistä sulamisen aikana.
Messingillä, tempervalmisella ja sitkeällä kylmällä, väri on sitä kultaisempi, mitä korkeampi kuparipitoisuus. Tämä kaunis väri oikeuttaa sen käytön koristeeksi lampuille ja taskulamppujen valaisemille huonekaluille, mutta inspiroi myös luomaan väärennettyjä koruja, jotka aiemmin perustuivat "krysokollaan" tai "Mannheimin kultaan". Messinkit jättävät kuitenkin pahan hajun niitä käsittelevien sormien kärjiin. Niitä on käytetty ja käytetään joskus edelleen putkistoissa, venttiileissä ja varusteissa, kuten taloustarvikkeina, fysiikan instrumentteina (vanhentuneina), napeina, nastoilla ja langoilla, veitsen liittimillä, aseilla, jousilla, hammaspyörillä ja hammaspyörillä, lämmönvaihtimina, lämpöpattereilla. Merenkulun pidikkeet olivat 20-40% Zn keltaista messinkiä, kun taas sekstantit olivat 80% Zn valkoista messinkiä.
Sinkin ja nikkelin lisääminen mahdollistaa nikkelihopean saamisen, esimerkiksi 20-28% Zn: ssä ja 9-26% Ni: ssä. Ne soveltuvat ruokailuvälineiden, astioiden ja kuppien, teekannujen, satula-esineiden ja kannustimien valmistukseen suuren kovuuden, optisten instrumenttien ja tarkkuusmekaniikan, esimerkiksi kellojen liikkeiden osien, heikon ilmanvastuksen vuoksi. Ne ovat myös rahaseoksia.
Kuparin ja nikkelin seoksia kutsutaan kupronikkeleiksi. Monel-metallia, jonka Ni-arvo on 65-70%, käytetään valuuttana. Pienemmällä pitoisuudella kapronikkeleita käytetään yleensä laboratorio- ja kemiallisiin laitteisiin sekä tarkkuusvastuksiin. Konstantaanille, jonka pitoisuus on 40% Ni, on tunnusomaista sähkövastuksen arvo lämpötilasta riippumatta.
Zn: n, Ni: n ja Sn: n lisäksi kupariseokset voivat perustua lyijy Pb: hen, hopea Ag: een tai kulta Au: een tai niukasti Al: iin tai Si: hen.
Lyijyn lisääminen mahdollistaa kitkanestoseosten suunnittelun, esimerkiksi pitoisuudella 10-30 % Pb ja 7 % Sn. Kupari, kulta ja hopea sekoittuvat kaikissa suhteissa, näistä suhteellisen kalliista seoksista syntyy englantilaista kultaa. Mainittakoon hopeapohjaiset juottoseokset, tyyppiä Ag 20 % Zn 30 % Cu 45 % Cd 5 % massasta, joka sulaa noin 615 ° C: ssa tai Ag 35 % Zn 21 % Cu 26 % Cd 18 % massassa joka sulaa vielä alempana 607 ° C: seen .
Alumiinipronssi on seos, jossa on 5-10 % AI, käytetään materiaalina valuutan tai välineitä, jotka kestävät korroosion, venttiilit ja pumput.
Siellä on myös piiseoksia, joiden pitoisuus on 1–2 % Si.
Telluurikupari, samoin kuin rikkikupari vähemmässä määrin, on ihanteellinen metallimateriaali tangon sorvaamiseen tai osien nopeaan ja tarkkaan valmistukseen koneistamalla tai jopa kuumalla taomalla . Telluurikuparia voidaan käyttää myös plasmasuuttimen hitsauksessa, sähköliitäntöihin paristoihin ja pultteihin.
Kupariyhdisteitä ovat läsnä useissa hapetustiloissa , yleensä kaksi, jonka ne antavat sininen tai vihreä väri, joka johtuu mineraaleja ne tarjoavat, kuten turkoosi . Tämä Cu 2+ -kuparisuolojen ominaisuus on tehnyt niistä laajalti käytettyjä läpi historian pigmenttien valmistuksessa . Arkkitehtoniset elementit ja kuparipatsaat syövyttävät ja saavat tyypillisen vihreän patinan. Kuparia esiintyy merkittävästi koriste-taiteessa sekä metallimuodossa että värillisten suolojen muodossa .
Kupariyhdisteillä on neljä hapettumistilaa:
Kaksi ensimmäistä ja erityisesti toinen vesiliuoksessa ovat yleisimpiä.
Ennen kuin esitämme kuparin eri tiloja, huomioikaa monimutkaisten ionien alueen olemassaolo, jolle on tunnusomaista kuparin kolmen koordinaatioyhdisteen sarja. Siten koordinaation lukumäärän n mukaan :
Kupari (I) on sen talletuksissa esiintyvä päämuoto.
Kuparioksidi Cu 2 O, veteen liukenematon, on punainen. Vedettömät kuparisuolat ovat valkoisia.
Cu + -ioni on väritön ja diamagneettinen . Sille on ominaista melko suuri ionisäde 0,91 Å , se ei anna stabiileja hydraatteja, se on erityisen läsnä komplekseina, jotka eivät kaikki ole stabiileja.
Cu + + e - → Cu 0 -metalli , jonka normaali elektrodipotentiaali e 0 on luokkaa 0,52 VSe on kuitenkin harvinaista tai sitä ei käytännössä ole vesiliuoksessa, koska tämä kationi on epäsuhteellinen tai helposti hapetettu liuoksessa.
2 Cu + → Cu 2+ + Cu- metalli , K s ≈ 1,6 × 10-6 ja Δε 0 ≈ 0,18 VAnnetaan konkreettinen esimerkki tästä globaalista reaktiosta tasapainossa ensin kiehuvassa vesiliuoksessa väkevöidyssä kloridiväliaineessa:
Cu 2+ + ylimääräinen Cu- metalli + 4 Cl - ylimäärin kloridia → 2 Cu 2 Cl - kupari I -kompleksi vesipitoisessa väliaineessaSitten kloridi-ionien laimennusvaikutuksella tapahtuu yksinkertaistetun kaavan CuCl kuparikloridin saostuminen..
Cu 2 Cl - vesipitoinen + H 2 O → CuCl kiinteä sakka + Cl - Ks: n kanssa ≈ 6,5 × 10 −2Sen yhdisteet, lukuun ottamatta tiettyä määrää komplekseja, ovat usein ei-stökiometrisiä, epävakaita ja huonosti liukoisia tai jopa melkein liukenemattomia veteen. Kupari-ioni on samanlainen tiettyjä ominaisuuksia kationien Ag + Tl + Hg 2 2+ .
Cu 2 O- on punainen emäksinen oksidi, joka reagoi halogenoitujen happojen HX kanssa, jossa X = Cl, Br, I. Kuparihalogenidit, liukenemattomat tai veteen niukkaliukoiset, saostuvat.
Halogenidit, kupari, valkoinen vedetön suoloja kiderakenne näyttää koordinoituja 4, ominainen kiteen välke , niukkaliukoinen tai hajotetaan veteen, helposti sulavia ja puolijohde CuCI, CuBr, CuIovat hyvin tunnettuja paitsi fluori . Itse asiassa, kiinteässä tilassa, kloridi on niin paljon Cu 2 Cl 2 dimeeri monomeeri HCl-liuoksessa (neo) saostetussa muodossa CuCltai kompleksin muodossa ioni CuCI 2 -, höyry tilassa monomeerin, dimeerin ja trimeerin seos. Monimutkainen ioni CuCI 2 - selittää yhteyden hiilimonoksidikaasun CO: han ja tämän kaasun absorptio.
Sokerit havaitaan usein niiden kyky muuntaa sininen kupari (II) yhdisteet, kupari (I) oksidia (Cu 2 O) yhdisteiden , kuten Benedict reagenssia . Periaate on sama Fehlingin liuoksen , jonka kupari-ionit pelkistetään sokereilla Cu 2 O tiilenpunainen oksidi.
Virtsan kuparin kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen tutkimus (cupremia) suoritetaan väkevöidyssä emäksisessä väliaineessa aiheuttamalla kuparioksidin ominaista laskeumaa, esimerkiksi:
2 Cu 2+ + 4 OH - → Cu I 2 O saostettu kupari (I) oksidista + 2 H 2 O + ½ O 2 kaasustaRautasulfidi Cu 2 Skuten Cu 2 O oksidi, voidaan saada kemiallisella reaktiolla kuparin ja vastaavien yksittäisten kappaleiden, rikin ja happikaasun korkeissa lämpötiloissa .
Siellä kuparin asetylidi , tiofeeni-2-karboksylaattikupari (I) , kupariasetyyliasetonaatti (I) , valkoinen kuparisyanidi, keltainen oranssi kuparihydroksidi, kuparitiosyanaatti jne.
Kupari-tiosyanaatin sakkaa, veteen liukenematonta, käytetään kupari-ionien gravimetriseen määritykseen vesiliuoksessa.
2 Cu 2+ + 2 SCN 2− + SO 3 2− + H 2 O → Cu I SCN saostui kupari (I) tiosyanaatista + 2 H + + SO 4 2− . Kupari (II)Kaksiarvoisen tai kuprikuparia kationi Cu 2+ , kokoonpano d 9 , on värillinen ja paramagneettinen koska sen parittoman elektronin. Se esittää suuren määrän analogioita siirtymämetallien kaksiarvoisten kationien kanssa . Elektronin luovuttajakappaleiden kanssa se muodostaa monia vakaita komplekseja .
Se on tunnettu siitä, perus- analyyttinen kemia sen saostamalla H 2 SpH : ssa 0,5 vesipitoisessa väliaineessa. Ryhmä kationien Hg 2 + Cd 2+ Bi 3+ , jne. , johon se kuuluu, ovat liukoisia klorideja ja sen sulfidit, jotka eivät liukene ammoniumsulfidiin .
Kupari (II) löytyy hyvin yleisesti jokapäiväisessä elämässämme. Monilla sen suoloilla ei ole samanväristä ulkonäköä valossa riippumatta siitä, ovatko ne vedettömiä tai hydratoituneita, väkevöityinä tai laimennettuina liuoksina. Laimennetut kuparisuolaliuokset vedessä ovat kuitenkin yleensä sinisiä tai joskus sinivihreitä.
Kupari (II) karbonaatti on vihreä talletus, joka antaa heille tiettyyn osa katoille tai kupolit peitetty kupari vanhoja rakennuksia.
Kupari (II) sulfaatti koostuu kiteisestä sinisestä pentahydraatista, joka on kenties laboratorion yleisin kupariyhdiste. Vedetön kuparisulfaatti on valkoista, hydrattu kuparisulfaatti (erityisesti pentahydraatti) on sinistä, vesipitoinen kuparisulfaatti on sinistä väkevöityssä liuoksessa. Tämä sulfaatti voi siten toimia testinä veden läsnäololle. Sitä käytetään myös sienitautien torjunta-aineena nimellä Bordeaux-seos. Lisäämällä siihen emäksinen natriumhydroksidin vesiliuos saadaan saostumaan kuparista (II) hydroksidista , sinisenä, kiinteänä aineena. Reaktion yksinkertaistettu yhtälö on:
Cu 2+ + 2 HO - → Cu (OH) 2 saostunut kuparihydroksidista .Hienempi yhtälö osoittaa, että reaktioon liittyy kaksi hydroksidi- ionia ja kupari (II) 6-hydraattiyhdisteen deprotonointi :
Cu (H 2 O) 6 2+ vesipitoinen + 2 HO - → Cu (H 2 O) 4 (OH) 2 + 2 H 2 O.Kuparihydroksidi on liukoinen happoihin ja jossain vaiheessa myös emäksen ylimäärään johtuen monimutkaisista lajeista Cu (OH) 4 2–.
Vesiliuosta ammoniumhydroksidin (NH 4 + + HO -) aiheuttaa saman sakan muodostumisen. Kun lisätään ylimäärä tätä liuosta, sakka liukenee uudelleen muodostaen tummansinisen ammoniakkiyhdisteen, kupari (II) tetraamiinin:
Cu (H 2 O) 4 (OH) 2 + 4 NH 3 → ov (H 2 O) 2 (NH 3 ) 4 2+ + 2 H 2 O+ 2 HO -.Tämä yhdiste oli kerran tärkeä selluloosan prosessoinnissa. Se on edelleen käytetty ammoniumtypen kupari rayon prosesseja .
Muita tunnettuja kupari (II) -yhdisteitä, usein vedettömiä tai hydratoituja, ovat kupari (II) asetaatti , formiaatti, oksalaatti, kupari (II) tartraatti, kupari (II) karbonaatti, kupari (II) kloridi, kupari (II) nitraatti , fosfaatti , kromaatti, arsenaatti, sulfidi ja kupari (II) oksidi. Mainittakoon vedettömän kuparikloridin ruskea väri, hydratoitujen kuparikloridien vihreä väri, niiden väkevöityjen liuosten keltainen-vihreä väri sekä vedettömän kupariasetaatin vihreä väri, hydratoitujen asetaattien sinivihreä väri kupari, väkevöityjen liuosten vihreä-sininen väri.
Biureettimenetelmä on kolorimetristä menetelmää proteiinien .
Kupari-ionit hapettavat, ne hapettavat aldehydit Fehling-reaktion mukaisesti emäksisessä väliaineessa, havaitsevat pelkistävät oseet, kumariinit tai flavonoidit Benedict- testireaktion mukaisesti . Bertrand menetelmä mahdollistaa mitata sokerit maitoon . Barfoedin reaktio on testi havaitsemiseksi käyttöjärjestelmät kanssa kupariasetaattia happamassa, kun taas Fehlingin liuoksen vain toimii tässä tapauksessa emäksisessä väliaineessa.
Toiminnan aldehydien tai sokerien Fehlingin liuoksen mahdollistaa lopulta vähentää Cu 2+ kuparia oksidi Cu 2 Ojättäen tiilenpunaisen sakan. Muista, että tätä kuparikuparikompleksiin perustuvaa havaintolipeää käytetään tuoreena (juuri valmistettuna) ja kevyellä lämpökuumennuksella.
Fluoridi kupari cuf 2 vedettömälle ja värittömälle on tunnusomaista kiteinen ioniverkko, samanlainen kuin fluoriitilla.
Kuprikloridia tai kupribromidi vedettömässä muodossa niiden rajoittamaton periaatteessa ketjut (CuCI 2 ) n-tai (CuBr 2 ) njossa kaksi potentiaalista elektronidonoriklooriatomia näyttävät kelatoivan tai puristavan akseptorikupariatomia. Nämä lineaariset polymeerit hydrolysoidaan liuottamalla veteen.
Kuparimetalli voidaan uuttaa suolaliuoksistaan metallilla, välttämättä vähemmän jaloilla tai ei-jaloilla, kuten raudalla ja magnesiumilla. Tämä sementointireaktio kirjoitetaan esimerkiksi rauta-Fe: llä.
Vesipitoinen Cu 2+ + Fe 0 rautametallihiilet tai jauhe → Vesipitoinen Cu 0 metalli + Fe 2+ (rauta-ionit) .Kupari-ionien havaitsemiseksi on monia menetelmiä, joista toinen sisältää kaliumferrosyanidia , joka antaa ruskean sakan ja kuparisuoloja. Aikaisemmin kuparisuolojen, esimerkiksi kuparisulfaatti-ionin, kuparikloridin tai kupariasetaatin, sijoittaminen NaOH- vesipitoiseen natriumhydroksidiväliaineeseen jättää sinisen sakan. Samoin, ammoniakki väliaine NH 4 OH aqmuodostaa sininen lipeän lisääminen kaliumferrosyanidin ruskea sakka, reaktio kuplittamalla rikkivetyä H 2 S kaasu tyypillinen musta sakka.
Ammoniumtyppi Kuparin suoloista ovat usein tummansininen, tämä syvä väri tarjoaa Cu (NH 3 ) n- 2 + kompleksi-ionit , joissa n molekyylejä ammoniakkia. Nämä monimutkaiset ionit selittävät hiilimonoksidin CO imeytymisen.
Kuparikompleksit ovat yleensä hyvin stabiileja. Ne ovat myös paramagneettisia, kun niillä on yksi elektroni ja dsp 3 -koordinaattirakenne .
Kuparitartraatti, joka on laimennettu natriumhydroksidin NaOH vesiliuoksen emäksiseen liuokseen ja emäksiseen kaliumkarbonaattiin KOH aq, antaa voimakkaan sinilipeän.
Kupari tartraatti on helposti muuntaa H 2 S kuparisulfidiksi CuS muodostaen mustan sakan.
Kuparisulfidin kaava on harhaanjohtava, koska kiteellisessä ristikossa S: n tasasivuisen kolmion keskellä on rikkiyhdistelmiä, tetraedraalisesti koordinoitua kuparia Cu I ja kuparia Cu II , joten kiteiden kaava Cu I 4 Cu II 2 (S 2 ) 2 S 2
Kuparin ja kaliumin kaksoissyanidi vesipitoisessa väliaineessa ei osoita mitään muutosta tai muutoksia, koska se on monimutkainen rakenne.
Syanidit ovat sekä kupari-ionia pelkistäviä aineita että ennen kaikkea suurina määrinä tai ylimäärin kompleksinmuodostajia.
Cu 2+ vesipitoista + 2 CN - vesipitoinen → (CN) 2 syanogeeni- kaasu + Cu + vesiliuosta . Cu 2+ vesipitoinen + 4 CN - vesipitoinen → Cu (CN) 4 3−Kupari-ionin pelkistys jodidi- ionien I avulla - mahdollistaa kuparin tilavuusmäärityksen, koska jodi titrataan takaisin natriumtiosulfaatilla . Emäksinen reaktio vesipitoisessa väliaineessa on kirjoitettu:
Cu 2+ + 2 I - → CuI kuparijodidi + ½ I 2 jodi .Kupari (II) asetyyliasetonaatti katalysoi karbeenien kytkentä- ja siirtoreaktioita. Triflaatti tai kupari trifluorimetyylisulfonaatti (II) on myös katalyytti.
Sekoitettu barium- kuparioksidin ja yttrium ensimmäisten joukossa keramiikka suprajohde lämpötilassa nestemäistä typpeä .
Kupari (III)Cu 3+ -kationi ei ole kovin stabiili ja se esiintyy vain stabiloimalla kompleksien muodossa. On Cu 2 O 3
Edustava yhdiste, kupari (III) on cuf 6 3-. On myös K 3 CuF 6, KCuO 2, Jne
Kupari (III) -yhdisteet ovat harvinaisia, mutta ne osallistuvat moniin erilaisiin reaktioihin epäorgaanisessa biokemiassa ja homogeenisessa katalyysissä . Kupraatti suprajohteet , joka sisälsi kupari (III), kuten YBa 2 Cu 3 O 7-δ.
Kupari (IV)Kupari (IV) yhdisteitä, kuten suoloja kalvosin 6 2-ovat hyvin harvinaisia.
Kuparin määrä eri väliaineissa voidaan määrittää eri analyysimenetelmillä. Kuparin erottamiseksi matriisista sen väliaineesta on useimmiten suoritettava pilkkominen käyttämällä happoa (yleensä typpihappoa ja / tai suolahappoa). Quebecin ympäristöanalyysin osaamiskeskus käyttää yhdistettyjä tekniikoita, nimittäin ICP-MS : ää kalojen ja pienten selkärangattomien lihan analyyseihin ja ICP-OES : ää vesianalyyseihin, jotka on ensin hapotettava.
Noin 98% kuparielementistä käytetään metallisen yksittäisen rungon tai seosten muodossa hyödyntäen sen erityisiä fysikaalisia ominaisuuksia - muovattavuutta ja sitkeyttä, hyvää lämmön- ja sähkönjohtavuutta sekä korroosionkestävyyttä. Kuparin todetaan usein olevan liian pehmeää tietyissä sovelluksissa, joten se on sisällytetty moniin seoksiin. Näitä ovat messinki , kupariseos ja sinkki tai pronssi , kupariseos ja tina . Kupari voidaan työstää, vaikkakin usein on välttämätöntä käyttää metalliseosta monimutkaisissa osissa, kuten kierteitetyissä osissa, tyydyttävien työstettävyysominaisuuksien ylläpitämiseksi. Hyvän lämmönjohtavuuden ansiosta sitä voidaan käyttää lämpöpattereissa ja lämmönvaihtimissa , kuten aiemmin kattiloissa ja still-kuvissa .
Ominaisuudet kupari (korkea sähköinen ja terminen johtavuus , korroosionkestävyys , kierrätettävyys ) tekevät tästä metalli laajalti käytetty luonnonvara. Sen avulla voidaan tehdä sähköä johtavia materiaaleja (tanko, kaapelit, sähköjohdot, puhelinjohdot, mikroaaltovaipat), kuparilevyjä ja -arkkeja kattoon, keittiövälineitä, koriste-esineitä, levyjä galvanointia ja kuparilevyjä varten.
Siten sitä käytetään sähköalalla, elektroniikassa, televiestinnässä (kaapeliverkot, mikroprosessorit , paristot ), rakentamisessa (vesiputket, kattopäällyste), arkkitehtuurissa, liikenteessä (sähkökomponentit). -Mekaniikassa, öljynjäähdyttimissä, säiliöissä, potkureissa) , työstökoneet, laitteet (öljynporauslautat) ja kulutustavarat (keittiövälineet, joskus vuorattamalla astiat ohuina arkkeina, aiemmin leipomotarvikkeet), mutta myös euron kaltaiset kolikot. Kuparia käytetään usein galvanoinnissa , yleensä substraattina muiden metallien, kuten nikkelin , saostamiseen .
1 euron kolikko ( Star Tree suunnitellut Joaquin Jimenez varten euroa lyöty Ranska) muodostuu "valkoinen" keskus cupronickel (75% Cu 25% Ni) on nikkelin ydin ja "kruunu" keltainen ”nikkeli hopea ( 75% Cu 20% Zn 5% Ni). 2 euron kolikon seokset (keski- ja kruunu) ovat päinvastaiset.
Kuparia löytyy monista nykyaikaisista sovelluksista ja monilta eri toimialoilta: televiestinnästä , rakentamisesta , liikenteestä , energiasta ja uusiutuvista energialähteistä . Koska sen erittäin hyvä sähköinen ja terminen johtavuus , kuparia käytetään monissa sovelluksissa. Se on paras sähköjohdin kaikkien epämetallien joukossa. Esimerkiksi kuparin sähkön johtavuudesta ( 59,6 x 10 6 S · m -1 ) on 58% korkeampi kuin alumiini ( 37,7 x 10 6 S · m -1 ).
Sähkölaitteet ja elektroniikka sisältää enintään 20% niiden painosta kuparia. Suuren tiheytensä (8,94 g / cm 3 ) vuoksi sitä ei kuitenkaan voida käyttää suurjänniteverkoissa, joissa alumiini on kevyytensä vuoksi välttämätöntä. Sen sähköiset ominaisuudet ovat laajalti hyväksi, ja sen käyttöä kapellimestari , vuonna sähkömagneetteja , releet , pystysyöttökiskot ja kytkimiä . Integroidut piirit käyttävät yhä enemmän kuparia alumiinin asemesta, koska sen sähkönjohtavuus korkeampi, kuten piiri . Se on myös käytetty materiaalin valmistukseen tietokoneen lämmittimet , koska sen paremmin lämmönjohtavuus kuin alumiini . Tyhjöputket , putket katodisädeputkien ja magnetronien esittää mikroaaltouunissa palveluksessa kuparia aaltojohtojen lähettämiseksi mikroaaltouuni .
Tietyissä lämpösovelluksissa (esimerkiksi autojen lämpöpatterit) taloudellisista syistä se korvataan joskus vähemmän tehokkuudeltaan tehokkailla materiaaleilla (alumiini, synteettiset materiaalit). Kuparia käytetään harvoin puhtaana, lukuun ottamatta sähköjohtimia ja silloin , kun halutaan korkeaa lämmönjohtavuutta , koska puhdas kupari on erittäin sitkeää (suuri venymiskapasiteetti rikkoutumatta). Osoitetaan, että kuparin lämpö- ja sähkönjohtavuus liittyvät hyvin voimakkaasti. Tämä johtuu lämmön ja sähkön siirtotavasta metalleissa, mikä tapahtuu pääasiassa elektronien siirtymällä . Tältä osin on huomattava, että tällä alalla käytettävän kuparin on oltava erittäin puhdasta (kansainvälisten standardien mukaan vähintään 99,90%). Kuparimatriisiin liukenevat epäpuhtaudet, kuten fosfori (jopa hyvin pienessä osassa), vähentävät huomattavasti johtavuutta. Kupari on laajalti käytetty laboratoriossa tavoite on röntgenputket varten diffraktion ja jauheet . Kuparin K-linjan keskimääräinen aallonpituus on 1,54182 Å .
Sähkösovelluksissa käytetään hapettamatonta kuparia, mutta arkkitehtuurissa käytetty kupari on deoksidoitu fosforikupari (kutsutaan myös nimellä Cu-DHP). Kupari on käytetty vedenpitävä katemateriaali lähtien antiikin ajoista , jolloin monet vanhemmat rakennukset vihreä ulkonäkö niiden kattojen ja kupolit. Alussa muodostuu kuparioksidi, joka korvataan pian kupari- ja kuparisulfidilla ja lopuksi kuparikarbonaatilla. Lopullinen kuparisulfaattipatina (jota kutsutaan " verdigriksi ") kestää hyvin korroosiota .
Kuparin korroosionkestävyys on hyvä , mutta huonompi kuin kullalla. Sillä on erinomaiset ominaisuudet hitsauksessa ja juottamisessa, ja se voidaan myös hitsata kaarihitsauksella, vaikkakin saadut tulokset ovat parempia kaarihitsaustekniikalla neutraalissa kaasussa metallia lisäämällä .
Kupariseoksia käytetään laajasti monilla aloilla. Tunnetuimpia seoksia ovat varmasti messinki (kupari-sinkki) ja pronssi (kupari-tina), jotka kehitettiin kauan ennen kuin ensimmäiset puhtaat kuparivalut tehtiin. Kastemalja Saint Barthélemyn kollegiaalinen kirkko Liègessä on kiehtonut tutkijoita tällä tasolla. Oli ilmeistä, että messinki on paljon helpompi käsitellä kuin puhdas kupari ja puhdas sinkki erotettuna.
Noin 2% kuparin tuotannosta käytetään kemiallisten yhdisteiden tuotantoon. Tärkeimmät käyttökohteet ovat ravintolisät ja sienitautien torjunta-aineet maataloudessa.
Kuparisulfaattia, kuten muita kuparisuoloja, voidaan käyttää vihreänä pigmenttinä maaleissa, fungisidinä ja levisideinä. Se löytyy Bordeaux'n seoksesta .
Kuparikarboksylaatit toimivat fungisidinä ja katalyytteinä.
Kuparisuolojen käyttö on myös erilaista:
Pyrotekniikassa kupariyhdisteet tai aiemmin hienot kuparijauheet värittävät ilotulitusvälineen sinisenä.
SuprajohtavuusCuO-kuparioksidiliittyy yttriumoksidiin Y 2 O 3, bariumoksidi BaO, strontiumoksidi SrO, Vismuttioksidin Bi 2 O 3pelko muodostaa keraamiset tai nano-kokoonpanot suprajohteet -140 ° C: seen .
Samoin, mutta alemmissa lämpötiloissa, CuS. CuS 2ja CuSe 2 erottua suprajohtavuudestaan.
Kiinnostus kuperaateihin tällä alueella sai alkunsa kahden perovskite- asiantuntijan Georg Bednorzin ja Alex Müllerin vuonna 1986 julkaisemasta työstä, joka alun perin otti BaLaCuO: lle suprajohtavuuden −238 ° C : ssa..
Biolääketieteelliset sovelluksetKupariseokset ovat olleet tärkeässä asemassa vesiviljelyteollisuuden verkoissa käytettynä materiaalina . Kupariseokset erottaa muista materiaaleista, että ne ovat antimikrobisia. Meriympäristössä kupariseosten antimikrobiset ja levät tappavat ominaisuudet estävät biolikaantumisen. Kupariseoksilla on antifouling- ominaisuuksiensa lisäksi rakenteellisia ja korroosionkestäviä ominaisuuksia meriympäristöissä. Kaikkien näiden ominaisuuksien - likaantumisenesto , korkea mekaaninen lujuus ja korroosionkestävyys - yhdistelmä tekee kupariseoksista valinnanvaraiset materiaalit verkkoihin ja rakennemateriaaleiksi laajamittaisessa kaupallisessa kalankasvatustoiminnassa .
Kupari ja erityisesti sen liukoiset suolat tunnistetaan myrkyllisiksi ja myrkyllisiksi suurina tai suurina annoksina. Hyvin pieninä annoksina se on tunnettu hivenaine . Ihmiskeho sisältää noin 150 mg kuparia eri muodoissa, ja päivittäinen tarve on noin 2 mg 75 kg painavalle henkilölle .
Elintarvikkeita ei pidä säilyttää kupari maljoissa tai astioissa. Muinainen viisaus varasi tämän metallin puhtaalla pinnalla lämmitykseen tai lämmönsiirtoon, joskus halutuilla katalyyttisillä vaikutuksilla , koska käyttäjät olivat tietoisia liukoisten ja myrkyllisten suolojen vaarallisuudesta. Mahdollinen tekninen ratkaisu on ollut tinaus, ts. Ohuen kerroksen kuuman tinan levittäminen esimerkiksi tiettyihin keittiövälineisiin . Mutta tässä tapauksessa suojatut pinnat menettävät katalyyttiset ominaisuutensa.
Kupari -ioni Cu 2+ on vesiliukoinen, sen vesiliuokset ovat väkivaltainen myrkkyä mikro-organismien ja jo pieninä pitoisuuksina, se on bakteriostaattista ja fungisidinen vaikutus , varsin hetkellistä, harvoin monivuotinen. Tietyissä sovelluksissa tätä ominaisuutta käytetään estämään bakteerien ja sienten kehittyminen (saniteettiputket, viiniköynnösten kasvatus, veneen rungot ja puutyöt jne. ).
Se on myös tärkeä hivenaine kaikille korkeammille kasveille ja eläimille. Sitä on luonnollisesti ihmiskehossa ja se on välttämätön monien fysiologisten toimintojen moitteettomalle toiminnalle: hermo- ja sydän- ja verisuonijärjestelmä , raudan imeytyminen, luun kasvu , terve immuunitoiminnot ja kolesterolin säätely .
Kupari, kun sitä esiintyy ionien tai tiettyjen biologisesti saatavilla olevien yhdisteiden muodossa, voi olla ekotoksista jopa pieninä annoksina, erityisesti tietyille vesieliöille, ja maalla sammaleille ja jäkälille , minkä vuoksi sitä käytetään monissa antifooling- aineissa. ulkona käytettyä puuta.
Maatalouteen ja karjaan liittyvät riskitKoska sen algicidal , bakterisidinen ja antifungaaliset ominaisuudet , kuparia käytetään myös torjunta on maataloudessa . Mukaisesti Euroopan unionin direktiivin 2092/91, sitä voidaan käyttää luonnonmukaisessa maataloudessa muodossa kuparihydroksidin , ja kuparioksikloridi ja kuparisulfaatti ja kuparioksidi. Sitä käytetään erityisesti orgaanisessa viininviljelyssä Bordeaux-seoksen muodossa hometta vastaan . Tämä esi-isän tekniikka on tehokas, mutta se on perusteltava: liian voimakas levitys voi johtaa kuparin kertymiseen maaperään ja - pitkällä aikavälillä - heikentää sen laatua. Myrkyllisiä vaikutuksia on havaittu esimerkiksi viiniköynnösten lähellä laiduntavilla lampailla . Tämä nisäkäs on yksi herkin kuparille - niiden joukossa, joiden reaktioita kupariin on tutkittu: 15 mg Cu / kg ruokaa on tappava kynnys. Siksi Euroopan unioni on asettanut maaperän kuparin enimmäispitoisuudeksi orgaanisessa maataloudessa 150 mg · kg -1 .
Puristemehujen ja rypäleet päässä viininviljelystä biologinen voi sisältää kuparia. Tämä vähennetään viineistä käsittelemällä kaliumferrosyanidilla tai natriummonosulfidilla, joka saostaa sen sulfidien muodossa poistettuna hiivojen ja sakan kanssa .
Muita liikaa kuparin käyttöön liittyviä ongelmia esiintyy esimerkiksi sikojen kasvatuksessa , jossa kuparia käytetään joskus ravintolisänä . Kasvutekijä vieroituksen jälkeisille porsaille, se sisällytetään joskus jopa 30 kertaa eläimen tarpeita suurempiin tasoihin. Tällaiset käytännöt johtavat liialle liian korkeaan kuparipitoisuuteen, joka levityksen jälkeen voi sitten aiheuttaa ympäristöongelmia ( fytotoksisuusilmiöitä voi esiintyä keskipitkällä aikavälillä tietyillä intensiivisen viljelyn alueilla). Kuparin saannin vähentäminen sianrehussa olisi tapa vähentää näitä ympäristöriskejä.
Ihmisten riskitIhmisille erittäin suurina annoksina nautittu kupari, erityisesti hapettuneissa muodoissaan ( verdigris , kuparioksidi , kuparioksidi ) tai usein krooniset kupariyhdisteiden pölymuodot, voivat olla haitallisia. Muutamia tapauksia pitkäaikaisesta kuparille altistumisesta, joka johtaa terveyshäiriöihin, on havaittu. Toksikologiset tiedot ja ympäristön kemikaalien ja INERIS omistettu kupari ja sen johdannaiset voidaan käyttää vapaasti.
Akuutti myrkytys on harvinaista, koska suurten määrien nauttiminen aiheuttaa väkivaltaisia reaktioita kehossa, mukaan lukien oksentelu. Vanha laboratorio apteekkiin , jotka voisivat joutua muutamia onnettomuuksia, ehdotettu enemmän tai vähemmän tehokkaita vasta-myrkkyjä, kuten säännelty nauttimisen albumiinia (munanvalkuainen laimennetaan vedellä), sinkki ilmoitukset [ sic ] tai rautajauhetta pelkistää vedyn pelkistintä , koska metallisen kuparin ei pidetty myrkyllisiä.
Saastuminen kuparipölyllä ja sen yhdisteillä voi aiheuttaa kuumeista epämukavuutta, joka on samanlainen kuin virustauti tai pieni flunssa, joka tunnettiin aiemmin nimellä "metallihöyrykuume". Levon aikana epämukavuus häviää kahden päivän kuluessa.
Pitkäaikainen päivittäinen altistuminen kuparille voi ärsyttää hiukkasia tai pölyä, limakalvoja, nenäkäytäviä ja suuta, puhumattakaan silmistä. Se aiheuttaa päänsärkyä, vatsakipuja, huimausta sekä oksentelua ja ripulia. Suurten kupariannosten tarkoituksellinen käyttö voi aiheuttaa peruuttamattomia munuais- ja maksavaurioita ja johtaa kuolemaan.
Se on hivenaine, joka on välttämätön spermatogeneesille (epätavallisen alhainen kuparipitoisuus siemennesteplasmassa liittyy oligospermiaan ja atsoospermiaan ), mutta sillä voi, kuten muillakin metalleilla, olla estävä vaikutus siittiöiden liikkuvuuteen . Tämä paljastuu 1970-luvulla tehdyssä tutkimuksessa seuraavista metalleista: kupari, messinki, nikkeli, palladium, platina, hopea, kulta, sinkki ja kadmium).
Muu in vitro rotilla tehty työ osoitti 1980-luvulla, että pitkäaikainen kuparikloridin inhalaatio voi johtaa siittiöiden pysyvään immobilisoitumiseen rotilla. Kirjoittajat, Department of Veterinary Studies on Sydneyn yliopistosta , huomata, että tämä vaikutus voi selittää ehkäisyteho tehokkuutta kuparin kierukkaa lisäksi mekaanisesta vaikutuksesta kierukan, joka estää ehkäisyteho prosessi ihmisen kohdun ympäristöä . Toinen tutkimus osoittaa, että kohdun ontelossa olevien leukosyyttien aktivoima fagosytoosi selittäisi kupari-IUD: ien tehokkuuden.
Kupari on hivenaine, joka on välttämätön elämälle (ihmisille, kasveille, eläimille ja mikro-organismeille). Ihmiskeho sisältää normaalisti kuparia pitoisuutena noin 1,4 - 2,1 mg / kg. Kuparia esiintyy maksassa, lihaksissa ja luissa. Kupari kulkeutuu verenkierrossa ceruleoplasminiksi kutsutun proteiinin avulla . Kuparin imeytymisen jälkeen suolistossa se kulkeutuu maksaan, sitoutuneena albumiiniin . Kuparin metaboliaa ja erittymistä hallitaan kuljettamalla ceruleoplasmiini maksaan, ja kupari erittyy sappeen. Solutasolla kuparia on läsnä useissa entsyymeissä ja proteiineissa, mukaan lukien sytokromi c-oksidaasi ja tietyt superoksididismutaasit (SOD). Kuparia käytetään biologiseen elektronikuljetukseen, esim. Proteiini "sininen kupari" atsuriini ja plastosyaniini . Nimi "kuparisininen" tulee niiden voimakkaasta sinisestä väristä johtuen absorptiokaistasta (noin 600 nm) ligandin / metallin varauksensiirron (LMCT) avulla. Monet nilviäiset ja jotkut niveljalkaiset, kuten hevosenkengrapu, käyttävät hapenkuljetukseen kuparipohjaista pigmenttiä, hemosyaniinia , eikä hemoglobiinia , jolla on rautatuma, ja niiden veri on siksi sinistä eikä punaista, kun sitä hapetetaan.
Eri terveysvirastot ympäri maailmaa ovat asettaneet päivittäiset ravitsemusstandardit. Mikrobiologiaan, toksikologiaan, ravitsemukseen ja terveysriskien arviointiin erikoistuneet tutkijat määrittelevät yhdessä kehon tarvitsemat kuparimäärät tarkasti välttäen kuparin puutteet tai yliannostukset. Vuonna Ranskassa, Suositeltava Nutritional Intakes (ANC), jonka Ranskan elintarviketurvallisuusviraston ovat 1 mg / vrk lapsilla jopa 9 vuotias, 1,5 mg / vrk nuorilla jopa 19 vuotias, ja 2 mg / vrk aikuisilla.
Ihmisillä ja nisäkkäillä kupari on erityisen välttämätön hemoglobiinin muodostumiselle , se on osallisena immuunitoiminnassa ja oksidatiivista stressiä vastaan. Koska se auttaa raudan imeytymistä, kuparin puute voi usein aiheuttaa samanlaisia oireita kuin anemia . Joissakin lajeissa se jopa korvaa raudan hapen kuljetuksessa . Tämä koskee hevosenkenkärapuja (niveljalkaisia), joiden veri on sinistä, tai tiettyjä vihreitä kironomideja .
Kuparin puutteeseen liittyy myös tiettyjen verisolujen määrän väheneminen ( sytopenia ) ja myelopatia . Alijäämä näkyy pääasiassa ruoansulatuskanavan leikkausten jälkeen (mukaan lukien bariatriset leikkaukset ja sinkin ylikuormitukset (sinkki imeytyy kilpailukykyisesti kuparin kanssa ruoansulatuskanavassa)).
Vastaavasti kuparin kertyminen kudoksiin voi aiheuttaa Wilsonin taudin ihmisillä .
Koska antiikin , punainen metalli on käytetty ihmisen sen terveyshyötyjä, erityisesti hoitoon infektioiden ja ehkäistä sairauksia . Jo ennen löytö mikro-organismien , The egyptiläiset , kreikkalaiset , roomalaiset ja atsteekit käytetty kuparia valmistelut niiden kipeä kurkku, ihottumaa ja päivittäiseen hygieniaan . Vuonna XIX : nnen vuosisadan havaitsemisen jälkeen välisen syy-yhteyden kehittämistä bakteereita taudinaiheuttajien ja raportointi sairauksia , monet tutkijat olivat kiinnostuneita hyödyntämiseen antibakteerisia ominaisuuksia kuparia. Tällä hetkellä lääketeollisuus käyttää kuparia antiseptisistä ja antimykoottisista lääkkeistä hoito- ja hygieniatuotteisiin (voiteet, hivenaineiden ampullit jne. ).
Vaikka se on hyödyllistä pienillä annoksilla, Cu 2+ -ioni voi kuitenkin, kuten useimmat kemialliset alkuaineet, olla myrkyllisiä tietyille organismeille erittäin suurina pitoisuuksina (saastumistapauksia havaittiin pronssikaudella. Ihmisten tai eläinten luurankoissa lähellä nykyisen Jordanian vanhat kuparikaivokset ) tai yhdistettynä muihin materiaaleihin, kuten lyijyyn (tällainen yhdistys voi lisätä Parkinsonin taudin riskiä ).
Maaliskuussa 2008 Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA) hyväksyi kuparin ja sen seokset antibakteerisina aineina, jotka kykenevät hallitsemaan tiettyjen mahdollisesti kuolemaan johtavien infektioiden aiheuttavien bakteerien lisääntymistä . Kupari, pronssi ja messinki ovat siis ensimmäisiä materiaaleja, joille on virallisesti annettu lupa vaatia terveysominaisuuksia Yhdysvalloissa . Tämä tunnustus on tärkeä vaihe kuparin käytölle antibakteerisena aineena.
RakentaminenAlalla rakentamisen , The bakteriostaattisia ja sienilääkkeiden ominaisuuksia kuparin, se kestää korroosiota ja sen tiiviys myös perustella sen käyttö vesijohdot, ja joissain maissa, kattojen ja kourujen (kumpikaan sammal eikä kasveja asettua sinne). Kupari on materiaali, jota käytetään eniten saniteettiveden jakeluun kaikkialla maailmassa, ja materiaali, josta meillä on merkittävin kokemuspalaute, joka kattaa useiden vuosikymmenien käytön. Kupariputket auttavat ehkäisemään ja rajoittamaan vesiverkostojen saastumisriskiä tietyissä bakteereissa, kuten legionelloosista vastuussa olevassa legionellosta , joka on kuolemaan johtava keuhkosairaus 10 prosentissa tapauksista. Mukaan P r Yves Levi, johtaja kansanterveyden ja ympäristö laboratorio, University of Paris-Sud 11 "Jos mitään materiaalia ei voi taata täydellistä puuttumista bakteerien verkoissa, kupari rajoittaa silti riski."
Likaantumista estävät maalitAntibakteeriset ominaisuudet ovat toisen sovelluksen taustalla: maalit, jotka tunnetaan nimellä antifouling tai anti-fouling, joilla veneiden rungot peitetään. Tämä estää levien ja meren mikro-organismien lisääntymisen ja kiinnittymisen, mikä hidastaa veneitä ja lisää korroosioriskiä. Puhdas kupari on näiden maalien tärkein aktiivinen komponentti (enintään 2 kg kuparijauhetta litraa kohti). Nyt niitä käytetään useimmissa veneissä, ja ne korvaavat kuparilevyt, jotka oli naulattu alusten rungon upotettuihin osiin ja joilla oli sama vaikutus. Keksi foinikialaiset , tämä tekniikka jatkettiin loppuun XVIII th luvulla kaikki telakoilla. Laivastossa kuparia ja sen seoksia (pronssia tai messinkiä ) käytetään myös niiden korroosionkestävyyteen (naulat, valoventtiilit , varusteet , potkuri ). Samaa periaatetta sovelletaan joskus katojen suojaamiseen: yksinkertainen kuparilanka, joka on venytetty katon harjanteen yli, estää siellä kasvavan sammalen tai levän esiintymisen.
KosketuspinnatVuodesta 2007, uusi sovellus tulevaisuudessa on syntynyt useissa maissa ympäri maailmaa: kuparin käytöstä kosketuspintojen (ovenkahvat, huuhtele vetää, sänky baareja) sairaaloissa riskin pienentämiseksi sairaalainfektioiden .
Tammikuussa 2010 yksityisen St. Francis sairaalasta Irlannissa varustettiin kupari ovenkahvat vähentääkseen riskiä sairaalainfektioiden. Tämä on ensimmäinen kerta, kun terveydenhuollon laitos hyödyntää kuparin antibakteerisia ominaisuuksia suojautuakseen tämäntyyppisiltä infektioilta ja parantaakseen potilaidensa turvallisuutta. Ison-Britanniassa vuodesta 2007 lähtien punametallin antibakteerisesta potentiaalista tehtyjen laboratorio- ja kenttätutkimusten erittäin lupaavat tulokset ovat sairaalan johtajien päätöksen lähtökohta. Birminghamin sairaalan kokeen tulokset osoittavat, että kuparipinnat voivat hävittää 90-100% sairaaloissa olevista mikro-organismeista , kuten metisilliinille resistentti Staphylococcus aureus (MRSA).
Ranskassa, se oli elvytys ja Pediatrics osaston Rambouillet'n julkisen sairaalan, joka oli ensimmäisenä testata tämän metallin taistelemaan sairaalainfektioiden sairauksien (käytettävissä ovenkahvat, sänky baareja, kaiteet, suojalevyt) , .
Ranskan sairaalahygieniayhdistyksen 25. kongressin aikana Amiensin sairaalakeskus paljasti julkisesti kokeen tulokset, jotka vahvistivat kuparin tehokkuuden bakteereja vastaan sairaaloissa. Tämän kokeen tulosten mukaan kupari mahdollisti bakteerien läsnäolon merkittävän vähentämisen Amiensin yliopistollisen sairaalan vastasyntyneissä.
Pariisin Saint Josephin sairaalan puitteissa sijaitsevassa pariisilaisessa ortopediseen hoitoon erikoistuneessa Arago-klinikalla oli ovenkahvat ja kuparikaiteet asennettuna sairaalahäiriöiden estämiseksi.
Raaka-aineen korkeista kustannuksista tulee kuitenkin nopeasti jarrutus terveyslaitoksille. Ranskalainen MétalSkin-yritys kehitti sitten pinnoitusprosessin, joka koostui kierrätetystä jauhetusta kuparista sekoitettuna hartsiin. Vuonna 2013 Montpellierin Saint-Rochin klinikalla tehty testi osoittautui vakuuttavaksi. Tämä pinnoite voi jakaa bakteerien lukumäärän 3000: lla tunnissa. Tämän päällysteen liukoinen muoto mahdollistaa niiden tukien laajentamisen, joihin sitä voidaan levittää. Siten tietokoneen näppäimistöt tai hiiret, kannettavien kotelot ja kaikki mahdollisesti bakteereja leviävät pinnat voidaan hoitaa itsestään puhdistaviksi.
Antibakteeriset standarditAluksi ISO 22196 (japanilainen JIS Z 2801 -standardin kansainvälinen versio ) määritteli antibakteerisen vaikutuksen muoville ja muille huokoisille pinnoille. Mutta hyvin nopeasti, mittausprotokolla oli liian kaukana todellisista olosuhteista kentällä.
Vuodesta 2016 lähtien tehtiin tutkimus normatiivisesta arkistosta, ja Afnor perusti standardointikomission, johon kokoontui erilaisia asiantuntijoita, kuten elintarvike-, ympäristö- ja työterveysvirasto , mikrobiologit tai sääntely- ja materiaaliasiantuntijat. Toukokuussa 2019 luotiin NF S90-700 -standardi. Huokoisten pintojen perustoiminnan mittaamisen standardi S90-700 edellyttää, että neljällä erillisellä kannalla 99%: n kuolleisuus havaitaan yhden tunnin aikana (jako 100: lla tai 2 log: lla) jokaisen kanssa.
Kupari on maailman kolmanneksi eniten käytetty metalli raudan ja alumiinin jälkeen . Se on toiseksi tärkein ei-rautametalli , kaukana sinkistä, lyijystä, nikkelistä tai tinasta.
Vuonna 2008 kuparin kaivostuotanto ylitti 15 miljoonaa tonnia (verrattuna 500 000 tonniin vuonna 1900 ja 11 miljoonaan tonniin vuonna 1990). Puhdistetun kuparin tuotanto maailmassa ylittää 18 miljoonaa tonnia. Kuparin kokonaiskulutus maailmassa (puhdistettu primäärikupari plus kierrätetty kupari) yli kaksinkertaistui 1970- luvun alun ja 2008 välillä 23,5 miljoonaan tonniin. Vuonna 1990 Ranskassa kulutettiin maailmanlaajuisesti 8,5 miljoonaa tonnia vuodessa 470 tuhatta tonnia. Noin 70% tuolloin markkinoidusta kuparimetallista oli puhtaana sähköjohtojen, putkien, laminaattien ja loput metalliseosten muodossa.
Kuparin vahva korrelaatio teollisuusolosuhteiden kanssa tekee kuparimarkkinatutkimuksesta erinomaisen johtavan indikaattorin talouden tilasta.
Tärkeimmät tuottajamaat ovat Chile , jossa on neljä maailman viidestä suurimmasta kuparikaivoksesta, Kiina , Yhdysvallat , Peru , Australia , Venäjä , Indonesia , Kanada , Kongon demokraattinen tasavalta , Sambia ja Puola . Zaire, Espanja, entinen Jugoslavia ja muutamat entisen Neuvostoliiton maat olivat edelleen suuria tuottajia vuonna 1990. Vuonna 2004 tärkeimmät tuottajat olivat Chile (37,3%), Yhdysvallat (8%, josta 62% Arizonassa ), Peru (7,1%) ja Indonesia (5,7%). Vuonna Euroopassa tärkein tuottaja Puolan kanssa 585000 tonnia vuodessa. Chile , joka vie kolmasosan tuotannosta, on suurin viejä kuparin, jonka jälkeen Perussa ja Australiassa . Suurimmat tuojat ovat Kiina (28%), Japani (23%), Intia (10%) ja Etelä-Korea (8%).
Maa | Tuotanto 2013 (t) | % maailmanlaajuinen | |
---|---|---|---|
1 | Chile | 5 851 100 | 32.2 |
2 | Kiina | 1 600 000 | 8.8 |
3 | Peru | 1 375 600 | 7.6 |
4 | Yhdysvallat | 1 200 000 | 6.6 |
5 | Australia | 996 000 | 5.5 |
6 | Kongon demokraattinen tasavalta | 914,600 | 5.0 |
7 | Sambia | 751600 | 4.1 |
8 | Venäjä | 720 000 | 4.0 |
9 | Kanada | 631900 | 3.5 |
10 | Indonesia | 509,200 | 2.8 |
11 | Meksiko | 480,100 | 2.6 |
12 | Kazakstan | 447500 | 2.5 |
13 | Puola | 428,900 | 2.4 |
14 | Brasilia | 271600 | 1.5 |
15 | Iran | 222,700 | 1.2 |
16 | Mongolia | 198,200 | 1.1 |
17 | Laos | 154,900 | 0,9 |
18 | Papua-Uusi-Guinea | 121,600 | 0.7 |
19 | Bulgaria | 115,500 | 0.6 |
20 | Argentiina | 109,700 | 0.6 |
Maailman | 18 140 000 | 100 |
Kuparia on käytetty vähintään 10000 vuotta, mutta yli 95% kaikesta kaivetusta ja sulatetusta kuparista on käytetty vuodesta 1900 lähtien. Kuten monien luonnonvarojen kohdalla, kuparin kokonaismäärä maapallolla on suuri (noin 10 14 tonnia ensimmäisessä kilometriä maankuoresta, mikä vastaa noin 5 miljoonan vuoden varantoa nykyisellä louhintanopeudella) . Kuitenkin vain pieni osa näistä varannoista on taloudellisesti kannattava nykyiset hinnat ja tekniikka huomioon ottaen. Eri arviot kaivostoiminnassa käytettävissä olevista kuparivarannoista vaihtelevat 25–60 vuoden ajan alkuperäisten oletusten, kuten kuparin kysynnän, mukaan.
Kuparin hinta, joka mittaa kuparitarjonnan saatavuutta suhteessa maailmanlaajuiseen kysyntään, on viisinkertaistunut viimeisten 60 vuoden aikana; matala vuonna 1999, pudoten 0,60 dollarista puntaa kohti (1,32 dollaria / kg) kesäkuussa 1999 3,75 dollariin puntaa (8,27 dollaria / kg) toukokuussa 2006 ja laskien tuosta päivästä 2,40 dollariin puntaa kohden (5,29 dollaria / kg) helmikuussa 2007; Sitten se nousi 3,50 dollariin puntaa kohti (7,71 dollaria / kg = 3,89 puntaa = 5 euroa) huhtikuussa 2007. Helmikuun alussa 2009 maailmanlaajuinen kysyntä heikkeni ja hyödykkeiden hintojen jyrkkä lasku edellisen vuoden korkeimmasta kuparin hinnat laskivat 1,51 dollariin puntaa kohden.
Hallitustenvälinen neuvosto Kupari viejämaiden (CIPEC), joka on kadonnut vuodesta 1992, yritti kerran samanlaista roolia kuin OPEC öljyn, mutta se ei koskaan wielded sama vaikutus, erityisesti siksi, että toiseksi suurin tuottaja, The Yhdysvallat , ei koskaan yksi heistä. Vuonna 1967 perustetut sen pääjäsenet olivat Chile , Peru , Zaire ja Sambia .
Maailman arvioidut kuparivarannot olivat 630 miljoonaa tonnia vuonna 2010, josta melkein neljännes on Chilessä . Maailmantuotanto oli 16,2 miljoonaa tonnia vuonna 2010, lähinnä Chile (34,1%), Peru (7,9%), Kiina (7,1%) ja Yhdysvallat (6,9 %).
Kierrätys on nykyaikaisessa maailmassa yksi tärkeimmistä kuparin lähteistä. Tämän ja muiden tekijöiden vuoksi kuparin tuotannon ja toimituksen tulevaisuus on paljon keskustelun kohteena, mukaan lukien kuparihuipun käsite, joka on analoginen öljyn huippunsa kanssa.
Kupari soveltuu kemiallisen stabiilisuutensa vuoksi erityisen hyvin kierrätykseen, koska toisin kuin monet muut raaka-aineet, se on äärettömän kierrätettävissä ilman heikentymistä tai suorituskyvyn heikkenemistä. Kierrätysprosessi mahdollistaa jopa 85 prosentin energiansäästön verrattuna kuparin tuotantoon jätteen kautta. Toisaalta kierrätys tuottaa vähemmän kasvihuonekaasuja . "Tuotanto katodeja kierrätetystä kuparista pelkästään säästää lähes 700000 tonnia CO 2 joka vuosi ".
Vuonna 2008 Euroopassa käytettiin 2,5 miljoonaa tonnia kierrätettyä kuparia , eli ICSG: n mukaan 43% kokonaiskäytöstä ajanjaksolla. 1990-luvun alussa kolmasosa Länsi-Euroopassa kulutetusta kuparista tuli jo kierrätetystä kuparista joko jalostusvaiheessa tai välituotteiden (valssatut tai kupariputket, messinkitangot jne. ) Suorassa valmistuksessa .
Kierrätys tulee kahdesta lähteestä:
Joitakin sovelluksia, jotka sisältävät suurimman osuuden kuparista ja joilla on suurin kierrätyspotentiaali, ovat kaapelit, putket, venttiilit ja liittimet, kuparikatto ja -vaipat, teollisuusmoottorit, kotitalouslaitteet sekä tietokone- ja elektroniikkalaitteet.
Kysynnän jatkuva kasvu, kasvua 134% vuodesta 1970 yhdistettynä raaka-aineiden hintojen suuriin vaihteluihin tekevät kuparin kierrätyksestä olennaisen täydentävän alkutuotantoa. Ympäristöperusteen lisäksi kierrätetyn kuparin saatavuus kilpailukykyiseen hintaan on nykyään taloudellinen välttämättömyys ja olennainen osa kuparin arvoketjua.
Kupari on yhdessä kullan kanssa ensimmäinen metalli, jota ihmiset ovat käyttäneet 5. vuosituhannelta eKr. AD , koska se on yksi harvoista metalleista, joita esiintyy luonnostaan puhtaana mineraalina, alkuperäisessä muodossa . On todennäköistä, että kulta ja meteorinen rauta olivat ainoat metallit, joita ihmiset käyttivät ennen kuparin löytämistä. Sellaisena sitä tutkitaan laajalti arkeometallurgiassa .
Tällä Tell Qaramel sivuston vuonna Syyriassa , kiillotettu kupari hippu muuntuu koriste helmi vuodelta 10. vuosituhannella eKr. JKr . Löydettiin ja se on vanhin arkeologien tiedossa oleva kupariraha.
Vuonna Balkanin , arkeologit yleisesti löytää pingen tai kaivos- kuoppia 20 ja 25 m syvä uute kupari, kaivaminen, joka pinnasta voidaan ajoittaa ennen 4. eaa. JKr . Jyvän on kupari kaulakoru , paljastui Kreikassa , vuodelta 4700 eaa. JKr. Esineitä muinaisen Mesopotamian tai nykyisen Irakin ympäristöstä, jotka ovat peräisin yhdeksänneltä vuosituhannelta eKr. AD on myös paljastettu.
Kuparin sulatuksen jälkiä on löydetty johtuen sen puhdistamisesta yksinkertaisista yhdisteistä, kuten atsuriitista ja malakiitista , jotka ovat peräisin noin 5000 eKr. Niistä argeologiseen Anatoliassa , Catal Höyük (~ 6000 BC ) sisältää kuparia esineitä ja kerrokset sulaa lyijyä, mutta ei sula kupari. Vanhimmasta sulan kuparin artefakti löydetty (kupari taltta kuparikaudelta sivusto on Prokuplje , Serbia ) vuodelta 5500 BC. AD Myöhemmin kansa Can Hasan (~ 5000 eKr. ) On jättänyt jälkiä käytön sulaa kuparia.
Balkanin metallurgiset kohteet näyttävät olleen edistyneempiä kuin Anatolian. Siksi on melko todennäköistä, että kuparin sulatustekniikka on peräisin Balkanilta .
Lisäksi sitä käytetään muovaus menetettyyn vahaan 4500 - 4000 eKr. AD on Kaakkois -Aasiassa.
Kaivostoiminnan alkujen osalta Alderley Edgen kaivoskohteet Cheshiressä , Iso-Britanniassa , ovat hiili-14-päivättyjä ja niiden uskotaan juonevan juurensa 2280 ja 1890 eKr. JKr .
Metallurgian Kuparin näyttää kehitetty itsenäisesti monissa osissa maailmaa. Sen lisäksi, että se kehittyi Balkanilla noin 5500 eKr. JKr . Se oli kehittynyt Kiinassa ennen 2800 eKr. AD , vuonna Andeilla noin 2000 eaa. JKr . Keski-Amerikassa noin vuonna 600 ja Länsi-Afrikassa noin vuonna 900 eaa . Systemaattisesti Se löytyy sivilisaation Indus aikana III : nnen vuosituhannella eKr. In Europe , Ötzi , hyvin säilynyt uros muumio peräisin kuparikaudelta aikana (4546 ± 15 vuosi BP ennen kalibrointia ) havaittiin mukana ax rauta on valmistettu 99,7% puhdasta kuparia. Hänen hiuksistaan löytyvät suuret arseenipitoisuudet viittaavat siihen, että hän työskenteli kuparin sulattamiseksi. Vuosisatojen ajan kuparimetallurgiasta saatu kokemus on auttanut kehittämään muiden metallien kokemusta; esimerkiksi tieto kuparin sulatustekniikoista johti raudan sulatustekniikoiden löytämiseen.
.
Amerikassa tuotanto Old Copper Complexissa , joka sijaitsee nykypäivän Michiganissa ja Wisconsinissa , on peräisin noin 6000-3000 eKr. JKr . Jotkut teokset väittävät, että muinaiset amerikkalaiset sivilisaatiot, kuten Mound Builders, tiesivät menetelmä kuparin kovettamiseksi, joka on vielä löydettävä uudelleen. Historioitsijan Gerard Fowken mukaan tällaisesta "menetetystä ammattitaidosta" ei ole todisteita ja tunnetuin tekniikka kuparin kovettamiseksi tällä hetkellä oli lyöminen.
Kyproksen saaren kaukainen ympäristö todistaa ennen tätä saarelta otetun tärkeän kuparikaupan ajanjaksoa.
In Länsi-Euroopassa , The Copper tai kuparikaudelta Ikä sijaitsee noin 3200 ja 2000 eaa. AD , alueesta riippuen ( Italia , Sveitsi , Alpit , Cévennes , Espanja ja Portugali ). Tämä teknologiajakso on paljon vanhempi Välimeren itäpuolella . 8700 eKr. Peräisin olevat kupariesineet . AD on löydetty Lähi-idästä . Tämä pätee kupaririipukseen, joka löytyy nykyisen Irakin pohjoisosasta.
Joillakin alueilla siirtymäkautta edellisen ajanjakson ( neoliittinen ) ja pronssikauden välillä on kutsuttu " kolkoliittiseksi " ("kivi-kupari"), ja joitakin erittäin puhtaita kuparityökaluja käytetään samanaikaisesti työkalujen kanssa.
Tosiasia, että kupari seostetaan keinotekoisesti tinalla tai sinkillä , ensin käsittelemällä niiden läheisesti liitettyjä malmeja, sitten käsittelemällä puhdistettua seosta valituista malmeista, sitten sulattamalla jo saatuja ja punnittuja metalleja saadaksemme nykykäsityksemme mukaan pronssia tai messinkiä harjoitellaan 2300 vuotta itse kuparin löytämisen jälkeen. Tämä johti aikaisin Keski-Euroopan kansoihin hallittuun taiteeseen isojen pronssilevyjen vasarasta.
Sumerien kaupungeista peräisin olevat kupari- ja pronssiesineet ovat vuodelta 3000 eKr. JKr . Ja egyptiläiset esineet kuparissa ja kupari-tinaseoksessa ovat suunnilleen yhtä vanhoja. Pronssin käyttö levisi niin laajasti Euroopassa noin 2500-600 eKr. JKr. Että tätä ajanjaksoa kutsuttiin pronssikaudeksi . Pronssiharkkoja käytetään todennäköisesti valuuttayksikköinä Välimeren maailmassa. Koska kuparimalmi ei ole harvinaista, mutta se on usein keskittynyt tietyille paikoille, niin harvinaisempien ja rajoittavimpien kaivospaikkojen tinavarojen hallinnasta on tullut ratkaisevan tärkeää. Siksi kauppiaat ja merimiehineuvottelijat etsivät legendaarisia maita tai saaria, joita kutsutaan Cassiteridesiksi .
Vuonna 13. vuosisadalla , kauppalaivat, ei ilman vesitiiviit kannet, kuljetetaan usein yli 200 pronssi harkot itäiselle Välimerelle.
Vuonna Kreikassa , annettu nimi tämä metalli oli chalkos ( χαλκός ); Plinius vanhemman mukaan Theophrastuksen mukaan kuparin valu ja sen sammuttaminen ovat keksintöjä frasilaiselta nimeltä Délas. Kupari oli roomalaisille , kreikkalaisille ja muinaisten aikojen ihmisille tärkeä resurssi. Rooman aikoina se tunnettiin nimellä aes Cyprium ( aes on yleinen latinankielinen termi kupariseoksille, kuten pronssi ja muut metallit, ja cyprium, koska koska suurin osa siitä tuli Kyprokselta , helleenien maailma merkitsi näin punertavaa metallia ja sen merkittäviä yhdisteitä Sitten yksinkertaistettiin tätä termiä kuprissa , josta englanninkielinen nimi kupari . Mytologiassa ja alkemiassa kupari liitettiin jumalatar Aphroditeen (Venus) sen loistavan kiillon, muinaisen käytön vuoksi peilien valmistukseen ja sen Yhdistys Kyprokseen , jumalattarelle omistettuun saareen. Astrologiassa ja alkemisessa seitsemän muinaisten tuntemaa taivaankappaletta liittyi myös seitsemään metalliin, jotka tunnettiin antiikin aikoina, ja Venus liitettiin kupariin.
MessinkiMessinki (kupari-sinkki-seos) oli myös tunnettu nimellisesti kreikkalaista mutta tuli täydellinen pronssi merkittävästi, että alle Rooman valtakunnan . Ensimmäinen tunnettu käyttö messinki vuonna Britanniassa , päivätty III E ja II : nnen vuosisadan eaa. JKr . In Pohjois-Amerikassa , louhinta kuparin alkoi marginaalinen metallurgian harjoiteltu keskuudessa intiaaneja . Alkuperäistä kuparia tiedetään louhittu Isle Royalen alueilta primitiivisillä kivityökaluilla vuosina 800 - 1600. Kupariteollisuus kukoisti Etelä-Amerikassa , erityisesti Perussa , noin ensimmäisen vuosituhannen alussa. Kuparitekniikka on kehittynyt hitaammin muilla mantereilla. Afrikan tärkeimmät kuparivarannot sijaitsevat Sambiassa . Hautajaiskoristeet kupari vuodelta XV : nnen vuosisadan löydettiin, mutta kaupalliseen tuotantoon tämän metallin alkoi vasta alussa XX : nnen vuosisadan. Australian kupariesineitä on, mutta ne ilmestyvät vasta eurooppalaisten saapuessa; Alkuperäiskulttuuri ei tunnu kehittäneen metallurgiaansa . Kuparilla on tärkeä merkitys metallurgiselle ja teknologiselle maailmalle, ja sillä on myös ollut tärkeä kulttuurinen rooli, erityisesti valuutassa . Roomalaiset välillä VI : nnen ja III th luvun BC. JKr. Rahana käytettiin kuparipaloja. Alussa vain kuparin arvo otettiin huomioon, mutta vähitellen kuparirahan muoto ja ulkonäkö nousivat esiin. Julius Caesar oli oma kolikko , joka on valmistettu kupari - sinkki metalliseos , kun taas Octavian kolikot tehtiin Cu-Pb-Sn. Arviolta noin 15 000 tonnin vuotuisen tuotannon Rooman toiminta kuparin louhinnassa ja metallurgiassa oli saavuttanut mittakaavan, jota ei ylitetty ennen teollisen vallankumouksen aikaan ; maakunnissa eniten kaivostoiminnan olivat Hispania , Kyproksella ja Keski-Euroopassa .
Jerusalemin temppelin ovet olivat korinttilaisia pronsseja, jotka saatiin kultaamalla köyhtymällä. Korintin pronssi arvostettiin Aleksandriassa , jossa jotkut uskovat alkemian alkaneen. Muinaisessa Intiassa (ennen 1000 eKr. ) Kuparia käytettiin ayurvedisessa kokonaisvaltaisessa lääketieteessä kirurgisten instrumenttien ja muiden lääkinnällisten laitteiden valmistukseen. Muinaiset egyptiläiset (~ 2400 eKr ) käyttivät kuparia steriloimaan haavoja ja juomavettä ja myöhemmin (~ 1500 eKr ) parantamaan vaivoja, pään, palovammoja ja kutinaa. Hippokrates (~ 400 eKr ) käytti kuparia jalkojen suonikohjujen hoitoon . Muinaiset atsteekit taistelivat kurkuhyökkäyksillä kuristamalla, joka koostui erilaisista kuparipohjaisista seoksista.
Kupari on läsnä myös joissakin legendoissa ja tarinoissa, kuten "Bagdadin kasan" tarinoissa. Kupari sylinterit, juotetaan lyijyä , vuodelta 248 BC. JKr - 226 jKr. AD muistuttaa paaluelementtejä, mikä saa jotkut ajattelemaan, että tämä on voinut olla ensimmäinen paalu. Tätä väitettä ei ole vielä vahvistettu.
Raamattu myös viittaa tärkeyttä kupari: ”On kaivokset hopea, kulta, paikoissa, joissa se puhdistetaan. Rauta vedetään maahan, sulatetaan kivi kiloa kuparia. "(Job 28: 1-2) [NdT: Raamatun käännös Jerusalemista ].
Japanissa sijaitsevan Naran temppelin pronssipatsas , joka edustaa suurta buddhaa , edustaisi valua vuonna 749, lähes 16 metriä korkea ja 400 tonnia materiaalia.
Vuonna 922 Sachsenin kuparikaivokset, erityisesti Frankenbergin sektori , saivat Saksan itäisen Ranskan suvereenin Henrin linjan vaurauden .
Antiikin jälkeen tunnettua valmistusta sementoimalla ylläpidettiin keskiajalla.
Iso Falun Copper Mountain oli kaivoksen Ruotsissa , joka toimi jonkin vuosituhannella X : nnen vuosisadan 1992. XVII th -luvulla, se tuotti noin kaksi kolmasosaa Euroopan ja lupavaatimuksia, tähän aikaan rahoittamaan osan sotien Ruotsin. Kuparia pidettiin kansallisena aarteena; Ruotsi oli valuutta (paperi) kiinnitetty kuparia.
Kuparin käyttö taiteessa on kautta historian ylittänyt paljon rahaa . Renessanssin kuvanveistäjät käyttivät sitä valokuvausta edeltävässä tekniikassa, joka tunnetaan nimellä daguerrotyyppi , ja Vapaudenpatsas . Laivojen rungon kuparipinnoitusta ja vuorausta käytettiin laajalti. Christopher Columbuksen alukset olivat ensimmäisten joukossa hyötyneet tästä suojasta. Hampurissa sijaitseva Norddeutsche Affinerie oli ensimmäinen galvanointilaitos, jonka tuotanto alkoi vuonna 1876. Saksalainen tiedemies Gottfried Osann keksi jauhemetallurgian ja levitti sitä kupariin vuonna 1830 määrittämällä tämän metallin atomipainon. Lisäksi havaittiin myös, että seostetun metallin (esim. Tina) tyyppi ja määrä vaikuttivat kellojen ääniin, mikä johti kellojen valimoon. Liekkisulatus- on kehittänyt Outokumpu on Suomessa ja sovellettiin ensimmäisen kerran tehtaalla Harjavallan vuonna 1949. Tämä säästää prosessissa energia säädetään 50% maailman tuotannosta raakaa kuparia.
Murto-osa maaseutuyhteisöistä, usein gallo-roomalaisen syvänteen alkuperästä, erikoistunut metallintyöstöön, erityisesti kevään ja syksyn messuilla myytävien kupariastioiden ja -välineiden osalta. Durfort museo on Montagne Noire siten muistuttaa tätä toimintaa.
Fugger- pankkiirit ja rahoittajat rakensivat kuparivarastolle kauppamonopolin noin 1500-luvulla. Tuolloin aseet valettiin enimmäkseen pronssista.
Lopussa XIX th -luvulla, oksidi osa-Cu 2 Oja CuCO 3 karbonaattiovat mineraaleja, joita Peru, Chile ja Venäjän Uralit vievät voimakkaasti Eurooppaan. Anglosaksisen meritalouden myötä Ranska haluaa tuoda mieluummin Latinalaisesta Amerikasta, Perusta ja Chilestä. Nämä malmit prosessoidaan vastaanottosatamien läheisyydessä sulattamalla kivihiilellä akseliuuneissa. Reaktio saada enemmän tai vähemmän epäpuhdasta metallikuparia, jota joskus kutsutaan "rosettikupariksi", sisältää hiilidioksidin vapautumisen .
Cu (CO 3 Cu (OH) 2malmi tai verdigris + C- hiili → 2 Cuepäpuhdas metalli + 2 CO 2kaasu + H 2 OvesihöyryTämä on helppo reitti, koska toinen erittäin runsaiden ja jopa halvempien mineraalien luokka, kalkosiini Cu 2 S -tyyppitai kuparin ja raudan kaksoissulfidiin perustuva kalkopüriitti tai kuparipriitti, Cu 2 S.Fe 2 S 3vaatii pitkää hoitoa S: n ja Fe: n (joskus Ag) pysyvyyden vuoksi. Hän
Kalkosiinimalmivaraston osittainen hapetus vaaditaan.
Cu 2 Ssulfidimalmi + O 2ilmakaasu → 2 Cu 2 OkuparioksidiSeoksen sulaminen korkeassa lämpötilassa on silloin tarpeen, mikä vaatii voimakasta kuumennusta.
2Cu 2 Okuparioksidia + Cu 2 Ssulfidimalmi → 6 Cuepäpuhdas musta kupari (Fe, Ag) (osittain rikkipitoinen) + SO 2kaasuNäiden rikkipitoisten malmien viejämaat ovat Englanti, Saksa, Meksiko, Chile, Kiina ja Japani. Chessyn ja Saint-Belin kaivokset, lähellä Lyonia, Rhône-departementissa, uuttavat tämän tyyppisiä mineraaleja.
Vuoden 1900 penniä, 20 sentimeä kolikko Ranskan tasavallasta, on kuparikolikko, jossa on reikä. Jälleen vuonna 1990 Yhdysvaltain sentti tai 1 tai 2 pfennig-kolikko valmistettiin kuparista.
Sosiologisessa ja taloudellisessa maailmassa kupari on osoittautunut ratkaisevaksi tekijäksi pääasiassa kuparikaivoksiin liittyvien konfliktien vuoksi. Méxicossa vuonna 1906 järjestetty Cananean lakko käsitteli maailmanjärjestön ongelmia. Teniente kuparikaivos (1904-1951) valottaa poliittisia ongelmia, jotka liittyvät kapitalismin ja luokan rakenne. Japanin suurin kuparikaivos , Ashion kaivos , oli mellakan kohta vuonna 1907. Arizonan kaivostyöntekijöiden lakko vuodelta 1938 johtui amerikkalaisista työvoimakysymyksistä, mukaan lukien työntekijöiden oikeudet .
Teollinen Eugène Secrétan on näyttelijä-keksijä ja todistaja teollisen kuparitekniikan kehitykselle.
Ranskalainen termi kuparin ja tavallisten kupariseosten, kuten nikkeli-hopean , tehtaalle on "cuivrerie". Siten esimerkiksi kupari- ja Cerdon in Ain .
Vuonna XXI nnen vuosisadan kuparia käytetään eri teollisuuden aloilla, mukaan lukien sähkökaapelia , putket LVI ja suprajohtimia .
Perinteisesti kupari on liitetty Venuksen planeetaan . Alkemistit käytetty symboli ♀ edustamaan. Siksi se on metallia, joka liittyy naisellisuuteen, nuoruuteen ja rakkauteen. Vanhat peilit , narsismin symboli, tehtiin kuparista.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hei | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Olla | B | VS | EI | O | F | Syntynyt | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Joo | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Se | Sc | Ti | V | Kr | Mn | Fe | Co | Tai | Cu | Zn | Ga | Ge | Ässä | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Huom | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Sisään | Sn | Sb | Sinä | Minä | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Tämä | PR | Nd | Pm | Sm | Oli | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lukea | Hf | Sinun | W | Re | Luu | Ir | Pt | Klo | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Klo | Rn | ||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Voisi | Olen | Cm | Bk | Vrt | On | Fm | Md | Ei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
alkali Metals |
Alkalinen maa |
Lantanidit |
siirtyminen metallit |
Huono metalli |
Metalli- aallot |
Ei- metallit |
halogeeni geenit |
Noble kaasujen |
Kohteet luokittelemattomat |
Aktinidit | |||||||||
Superaktinidit |