- La historia del cobre.
- Propiedades físicas del metal.
- Propiedades químicas del elemento.
- Áreas y características de la aplicación.
¡Ayuda al desarrollo del sitio, compartiendo el artículo con amigos!
El cobre metálico ha sido utilizado durante mucho tiempo por la humanidad en diversas áreas de la vida. El vigésimo noveno elemento de la tabla periódica de DI Mendeleev, ubicado entre el níquel y el zinc, tiene características y propiedades interesantes. Este elemento se denota por el símbolo Cu. Es uno de los pocos metales con un color característico distinto del plateado y el gris.
La historia del cobre.
Ya se puede adivinar el gran significado de este elemento químico en la historia de la humanidad y el planeta por los nombres de épocas históricas. Después de la Edad de Piedra llegó el cobre, y después, el bronce, también teniendo una relación directa con este elemento.
El cobre es uno de los siete metales que la humanidad conoció en la antigüedad. Según datos históricos, los antiguos se familiarizaron con este metal hace unos nueve mil años.
Los productos más antiguos hechos de este material se encontraron en el territorio de la Turquía moderna. Las excavaciones arqueológicas realizadas en el sitio de un gran asentamiento neolítico llamado Chatalheyuk permitieron encontrar pequeñas bolas de cobre, perlas, así como placas de cobre con las que los antiguos decoraban su atuendo.
Los artilugios encontrados estaban fechados en el cruce de los siglos VIII y VII milenio a. Además de los propios productos, se encontraron escorias en el sitio de excavación, lo que indica que se realizó la fundición de metal a partir de mineral.
La producción de cobre a partir de mineral era relativamente asequible. Por lo tanto, a pesar de su alto punto de fusión, este metal fue uno de los primeros en ser dominado rápida y ampliamente por la humanidad.
Metodos de mineria
En condiciones naturales, este elemento químico existe en dos formas:
- compuestos
- pepitas
Un dato curioso es el siguiente: las pepitas de cobre en la naturaleza se encuentran mucho más a menudo que el oro, la plata y el hierro.
Los compuestos de cobre natural son:
- óxidos
- complejos carbónicos y azufre;
- bicarbonatos;
- minerales de sulfuro.
Los minerales más prevalentes son el brillo del cobre y las piritas de cobre. El cobre en estos minerales contiene solo uno o dos por ciento. El cobre primario se extrae de dos formas principales:
- hidrometalúrgica
- pirometalúrgica.
La proporción del primer método es del diez por ciento. Los noventa restantes se refieren al segundo método.
El método pirometálico incluye un complejo de procesos. Los minerales de cobre primero se enriquecen y se disparan. Luego, la materia prima se funde hasta convertirse en mate y luego se sopla en el convertidor. Así se convierte el cobre en bruto Su transformación en pura se realiza mediante refinación: primero el fuego, luego el electrolítico. Esta es la última etapa. Al final, la pureza del metal obtenido es de casi el cien por ciento.
El proceso de obtención de cobre por el método hidrometalúrgico se divide en dos etapas.
- Inicialmente, la materia prima se lixivia utilizando una solución débil de ácido sulfúrico.
- En la etapa final, el metal se libera directamente de la solución mencionada en el primer párrafo.
Este método se utiliza en el procesamiento de solo minerales pobres, ya que, a diferencia del método anterior, es imposible extraer metales preciosos de pasada. Es por eso que el porcentaje de este método es tan pequeño en comparación con el otro método.
Poco sobre el nombre
El elemento químico Cuprum, denotado por el símbolo Cu, obtuvo su nombre en honor a la notoria isla de Chipre. Fue allí, en el lejano siglo III aC, se descubrieron grandes depósitos de mineral de cobre. Los artesanos locales que trabajaron en estas minas produjeron la fundición del metal.
Propiedades físicas del metal.
Quizás es imposible entender qué es el cobre metálico sin comprender sus propiedades, características básicas y características.
Al entrar en contacto con el aire, este metal se vuelve de color rosa amarillento. Este tono dorado-rosado único es causado por la aparición de una película de óxido en la superficie del metal. Si se retira esta película, el cobre adquirirá un color rosa expresivo con un brillo metálico característico.
Es un hecho sorprendente: las placas de cobre más finas de la luz no tienen color rosa, sino azul verdoso o, en otras palabras, color marino.
En forma de una sustancia simple, el cobre tiene las siguientes características:
- increíble plasticidad;
- suavidad suficiente
- tenacidad
El cobre puro, sin impurezas, puede procesarse a la perfección: se puede enrollar fácilmente en una barra o lámina o en un alambre, cuyo grosor se reducirá a milésimas de milímetro. Agregar impurezas a este metal aumenta su dureza.
Además de las características físicas mencionadas, este elemento químico tiene una alta conductividad eléctrica. Esta característica determina principalmente el uso de cobre metálico.
Entre las principales propiedades de este metal, cabe destacar su alta conductividad térmica. En términos de conductividad eléctrica y conductividad térmica, el cobre es uno de los líderes entre los metales. Sólo un metal, la plata, posee tasas más altas en estos parámetros.
Es imposible no tener en cuenta el hecho de que los indicadores de conductividad eléctrica y térmica del cobre pertenecen a la categoría de propiedades básicas. Permanecen altos solo mientras el metal está en su forma más pura. Para reducir estas cifras es posible mediante la adición de impurezas:
- arsénico
- hierro
- lata
- fósforo
- antimonio
Cada una de estas impurezas en combinación con el cobre tiene un cierto efecto, como resultado de lo cual los valores de conductividad térmica y eléctrica disminuyen notablemente.
Además, el cobre metálico se caracteriza por una resistencia increíble, un alto punto de fusión y un alto punto de ebullición. Los datos son realmente impresionantes. ¡El punto de fusión del cobre supera los mil grados centígrados! Y el punto de ebullición es de 2570 grados centígrados.
Este metal pertenece al grupo del metal diamagnético. Esto significa que su magnetización, como la de varios otros metales, no se produce en la dirección del campo magnético externo, sino en su contra.
Otra característica importante es la excelente resistencia a la corrosión de este metal. En condiciones de alta humedad, la oxidación del hierro, por ejemplo, ocurre varias veces más rápido que la oxidación del cobre.
Propiedades químicas del elemento.
Este elemento está inactivo. En contacto con el aire seco, en condiciones normales, el cobre no comienza a oxidarse. El aire húmedo, por el contrario, desencadena un proceso oxidativo, en el que se forma el carbonato de cobre (II), que es la capa superior de la pátina. Casi instantáneamente, este elemento reacciona con sustancias como:
- azufre
- selenio
- halógenos
Los ácidos que no tienen propiedades oxidantes no pueden afectar al cobre. Además, no reacciona en absoluto en contacto con elementos químicos tales como:
- nitrógeno;
- carbono;
- hidrógeno.
Además de las propiedades químicas ya mencionadas, la anfotericidad es característica del cobre. Esto significa que en la corteza es capaz de formar cationes y aniones. Los compuestos de este metal pueden exhibir propiedades tanto ácidas como básicas, esto depende directamente de las condiciones específicas.
Áreas y características de la aplicación.
En la antigüedad, el cobre metálico se usaba para hacer una variedad de cosas. El uso hábil de este material permitió a los antiguos adquirir:
- platos caros;
- decoraciones
- Herramientas con hoja fina.
Aleaciones de cobre
Hablando sobre el uso del cobre, es imposible no mencionar su valor en la obtención de varias aleaciones, que se basan en este metal en particular . Estas aleaciones incluyen:
- bronce
- latón
Estas dos variedades son los principales tipos de aleaciones de cobre. La primera aleación de bronce fue creada en el este por tres milenios más antes de Cristo. El bronce puede ser considerado como uno de los mayores logros de los metalúrgicos de la antigüedad. De hecho, el bronce es una combinación de cobre con otros elementos. En la mayoría de los casos, el segundo componente es el estaño. Pero no importa qué elementos estén incluidos en la aleación, el cobre es siempre el componente principal. La fórmula de latón contiene principalmente cobre y zinc, pero son posibles adiciones en forma de otros elementos químicos.
Además del bronce y el bronce, este elemento químico está involucrado en la creación de aleaciones con otros metales, incluyendo aluminio, oro, níquel, estaño, plata, titanio, zinc. Las aleaciones de cobre con no metales, como el oxígeno, el azufre y el fósforo, se utilizan con mucha menos frecuencia.
Industrias
Las valiosas propiedades de las aleaciones de cobre y las sustancias puras contribuyeron a su uso en industrias como:
- ingenieria electrica
- ingenieria electrica
- fabricación de instrumentos;
- radio electrónica.
Pero, por supuesto, esto no es todas las áreas de aplicación de este metal. Es un material altamente ecológico. Por eso se utiliza en la construcción de viviendas. Por ejemplo, un revestimiento para techos hecho de cobre metálico, debido a su alta resistencia a la corrosión, tiene una vida útil de más de cien años, sin necesidad de cuidados especiales ni pintura.
Otra área de uso de este metal es la industria de la joyería. Se utiliza principalmente en forma de aleaciones con oro. Los productos hechos de aleación de cobre y oro se caracterizan por una mayor resistencia, alta resistencia. Dichos productos durante mucho tiempo no se deforman y no se desgastan.
Los compuestos de cobre metálico se distinguen por una alta actividad biológica. En el mundo de la flora, este metal es importante, ya que participa en la síntesis de clorofila. La participación de este elemento en este proceso permite detectarla entre los componentes de los fertilizantes minerales para las plantas.
Papel en el cuerpo humano.
La falta de este elemento en el cuerpo humano puede tener un impacto negativo en la composición de la sangre, es decir, empeorarla. Es posible llenar la deficiencia de esta sustancia con la ayuda de una nutrición especialmente seleccionada. El cobre está contenido en muchos alimentos, por lo que hacer una dieta útil para el alma no es difícil. Por ejemplo, uno de los productos que contienen este elemento es la leche regular.
Pero al componer un menú rico en este elemento, uno no debe olvidar que una sobreabundancia de sus compuestos puede conducir a la intoxicación del cuerpo. Por lo tanto, saturando el cuerpo con esta sustancia útil, es muy importante no excederse. Y se refiere no solo a la cantidad de productos consumidos.
Por ejemplo, la intoxicación alimentaria puede causar el uso de utensilios de cobre. Cocinar en tales platos no es recomendable e incluso está prohibido. Esto se debe al hecho de que, en el proceso de hervir, una cantidad significativa de este elemento ingresa a los alimentos, lo que puede causar intoxicación.
En la prohibición de los platos de cobre hay una reserva. El uso de dichos platos no es peligroso si su superficie interior tiene un revestimiento de estaño. Solo cuando se cumple esta condición, el uso de ollas de cobre no representa una amenaza de intoxicación alimentaria.
Además de todas las industrias enumeradas, la propagación de este elemento no ha pasado por alto la medicina. En el campo del tratamiento y mantenimiento de la salud, se utiliza como aglutinante y antiséptico. Este elemento químico es parte de las gotas para los ojos, que se utilizan en el tratamiento de enfermedades como la conjuntivitis. Además, el cobre es un componente importante de varias soluciones para quemaduras.