Was ist Kupfer?
Aufgrund seiner Wirksamkeit als elektrischer Leiter wird Kupfer heute häufig in verwandten Anwendungen gefunden, einschließlich in der Verkabelung für unsere Wohnungen und Büros und in den Schaltungen, Steckverbindern und Komponenten, die praktisch alle elektronischen Geräte funktionieren lassen.
- Eigenschaften
- Geschichte
- Produktion
- ASTM-Bezeichnungen
- Preise
- Anwendungen
Eigenschaften
Reines Kupfer ist ein helles rötlich-braunes Metall, das in korrosiver Umgebung eine grünstichige Patina annehmen kann. Diese grüne Schicht aus Kupfersulfat (oder Kupfercarbonat) resultiert aus einem chemischen Prozess, der durch Alkalien, Ammoniak, Sulfatverbindungen und saures Regenwasser verursacht wird.
Während Patina auf Kupfer ein Anzeichen von Korrosion ist , schützt es das Metall vor weiterer Verschlechterung. Aus diesem Grund werden Kupfer und Kupferlegierungen häufig in Schiffs- und Architekturanwendungen verwendet.
Geschichte
Kupfer gilt als eines der ersten Metalle, das von Menschen verwendet wird. Der Hauptgrund für seine frühe Entdeckung und Verwendung ist, dass Kupfer natürlich in relativ reinen Formen vorkommen kann.
Obwohl verschiedene Kupferwerkzeuge und dekorative Gegenstände, die bereits 9.000 v. Chr. Datiert wurden, entdeckt wurden, deuten archäologische Beweise darauf hin, dass es die frühen Mesopotamier waren, die vor etwa 5000 bis 6000 Jahren als Erste die Fähigkeit, Kupfer zu extrahieren und zu bearbeiten, voll ausnutzten .
Mangels moderner metallurgischer Kenntnisse schätzten frühe Gesellschaften, darunter die Mesopotamier, Ägypter und Native Americans, das Metall vor allem wegen seiner ästhetischen Qualitäten und verwendeten es wie Gold und Silber für die Herstellung von dekorativen Gegenständen und Ornamenten.
Produktion
Kupfer wird typischerweise aus Oxid- und Sulfiderzen gewonnen, die zwischen 0,5 und 2,0 Prozent Kupfer enthalten.
Die von den Kupferproduzenten angewandten Raffinationstechniken hängen vom Erztyp sowie anderen wirtschaftlichen und umweltbedingten Faktoren ab. Gegenwärtig werden etwa 80 Prozent der weltweiten Kupferproduktion aus Sulfidquellen gewonnen.
Unabhängig von der Erzart muss das abgebaute Kupfererz zuerst konzentriert werden, um Gangart, unerwünschte Materialien, die im Erz eingebettet sind, zu entfernen. Der erste Schritt in diesem Prozess ist das Zerkleinern und Pulverisieren von Erz in einer Kugel- oder Stabmühle. Praktisch alle sulfidartigen Kupfererze, einschließlich Chalcocit (Cu 2 S), Chalkopyrit (CuFeS 2 ) und Covellit (CuS), werden durch Schmelzen behandelt.
Nach dem Zerkleinern des Erzes zu einem feinen Pulver wird es dann durch Schaumflotation konzentriert, was das Mischen des gepulverten Erzes mit Reagenzien erfordert, die sich mit dem Kupfer verbinden, um es hydrophob zu machen. Die Mischung wird dann zusammen mit einem Treibmittel in Wasser gebadet, was das Aufschäumen fördert.
Anwendungen
Von gewöhnlichen elektrischen Hausinstallationen bis hin zu Bootspropellern und von Photovoltaikzellen zu Saxophonen werden Kupfer und seine Legierungen in unzähligen Endanwendungen eingesetzt. Tatsächlich hat der Einsatz des Metalls in einer Vielzahl von Kernindustrien dazu geführt, dass sich die Investorengemeinschaft auf die Kupferpreise als Indikator für die gesamtwirtschaftliche Gesundheit geeinigt hat, was den Spitznamen "Dr. Kupfer'.
Um die verschiedenen Anwendungen von Kupfer besser zu verstehen, hat die Copper Development Association (CDA) sie in vier Endnutzungssektoren eingeteilt: Elektro-, Bau-, Transport- und andere. Der Prozentsatz der weltweiten Kupferproduktion, der von jedem Sektor verbraucht wird, wird von der CDA wie folgt geschätzt:
- Elektrische 65%
- Bau 25%
- Transport 7%
- Andere 3%
Abgesehen von Silber ist Kupfer der effektivste Stromleiter. Dies in Verbindung mit seiner Korrosionsbeständigkeit , Dehnbarkeit, Formbarkeit und Fähigkeit, in einer Vielzahl von Stromnetzen zu arbeiten, macht das Metall ideal für die elektrische Verdrahtung.
> Quellen
> Europäisches Kupferinstitut. Anwendungen.
URL: http://copperalliance.eu/
Die Copper Development Association Inc. Anwendungen
URL: https://www.copper.org/applications/
Schulwissenschaft.de Kupfer - ein lebenswichtiges Element. Kupferbergbau.
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html