Kupfer ist ein duktiles und formbarunedles Metall das wird für seine hohe thermische und geschätzt elektrische Leitfähigkeit. Leicht erkennbar aufgrund seiner schillernden, goldroten Farbe, Kupfer und seiner Legierungen, werden seit Tausenden von Jahren von Menschen verwendet.
Aufgrund seiner Wirksamkeit als elektrischer Leiter wird Kupfer heute am häufigsten in verwandten Anwendungen gefunden, einschließlich in der Verkabelung für unsere Häuser und Büros sowie für die Schaltkreise, Steckverbinder und Komponenten, aus denen praktisch alle elektronischen Geräte bestehen Funktion.
- Eigenschaften
- Geschichte
- Produktion
- ASTM-Bezeichnungen
- Preise
- Anwendungen
Eigenschaften
Reines Kupfer ist ein hellrotbraunes Metall, das, wenn es korrosiven Umgebungen ausgesetzt wird, einen grünlichen Farbton annehmen kann Patina. 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 Hinweis auf ist KorrosionEs schützt das Metall vor weiterer Verschlechterung. Aus diesem Grund werden Kupfer und Kupferlegierungen häufig in maritimen und architektonischen Anwendungen verwendet.
Geschichte
Kupfer gilt als eines der ersten Metalle, die vom Menschen verwendet werden. Der Hauptgrund für seine frühe Entdeckung und Verwendung ist, dass Kupfer natürlich in relativ reinen Formen vorkommen kann.
Obwohl bereits 9.000 v. Chr. Verschiedene Kupferwerkzeuge und Dekorationsgegenstände entdeckt wurden, deuten archäologische Beweise darauf hin dass es die frühen Mesopotamier waren, die vor etwa 5000 bis 6000 Jahren die ersten waren, die die Fähigkeit zum Extrahieren und Arbeiten voll ausnutzten Kupfer.
Mangels moderner Kenntnisse der Metallurgie, früher Gesellschaften, einschließlich der Mesopotamier, Ägypter und amerikanischen Ureinwohner, Das Metall wurde vor allem für seine ästhetischen Eigenschaften geschätzt und wie Gold und Silber für die Herstellung von Dekorationsgegenständen verwendet Ornamente.
Produktion
Kupfer wird typischerweise aus Oxid- und Sulfiderzen extrahiert, die zwischen 0,5 und 2,0 Prozent Kupfer enthalten. Die Raffinerietechniken der Kupferproduzenten hängen vom Erztyp sowie von anderen wirtschaftlichen und ökologischen Faktoren ab. Derzeit werden rund 80 Prozent der weltweiten Kupferproduktion aus Sulfidquellen gewonnen.
Unabhängig von der Art des Erzes muss das abgebaute Kupfererz zuerst konzentriert werden, um unerwünschte Stoffe aus dem Erz zu entfernen. Der erste Schritt in diesem Prozess ist das Zerkleinern und Pulverisieren von Erz in einer Kugel- oder Stabmühle. Nahezu alle Kupfererze vom Sulfidtyp, einschließlich Chalkocit (Cu2S), Chalkopyrit (CuFeS2) und Covellit (CuS) werden durch Schmelzen behandelt.
Nachdem das Erz zu einem feinen Pulver zerkleinert wurde, wird es durch Schaumflotation konzentriert, wobei das pulverförmige Erz mit Reagenzien gemischt werden muss, die sich mit dem Kupfer verbinden, um es hydrophob zu machen. Die Mischung wird dann zusammen mit einem Schaummittel, das das Aufschäumen fördert, in Wasser gebadet.
Anwendungen
Von der üblichen elektrischen Haushaltsverkabelung bis hin zu Bootspropellern und von Photovoltaikzellen bis hin zu Saxophonen werden Kupfer und seine Legierungen in einer Vielzahl von Endanwendungen eingesetzt. Tatsächlich hat die Verwendung des Metalls in einer Vielzahl von Kernindustrien zur Investmentgemeinschaft geführt Wenden wir uns den Kupferpreisen als Indikator für die allgemeine wirtschaftliche Gesundheit zu, was den Spitznamen „Dr. Kupfer'.
Um die verschiedenen Anwendungen von Kupfer besser zu verstehen, hat die Copper Development Association (CDA) sie in vier Endverbrauchssektoren eingeteilt: Elektrik, Bauwesen, Verkehr und andere. Der Prozentsatz der weltweiten Kupferproduktion, der von jedem Sektor verbraucht wird, wird von der CDA auf Folgendes geschätzt:
- Elektrik 65%
- Bau 25%
- Transport 7%
- Andere 3%
Kupfer ist neben Silber der effektivste Stromleiter. Dies, kombiniert mit seiner Korrosion Widerstand, Duktilität, Formbarkeit und Fähigkeit, in einer Vielzahl von Stromnetzen zu arbeiten, machen das Metall ideal für die elektrische Verkabelung.
Quellen
Europäisches Kupferinstitut. Anwendungen.
URL: http://copperalliance.eu/
Die Copper Development Association Inc. Anwendungen
URL: https://www.copper.org/applications/
Schoolscience.co.uk. Kupfer - ein wichtiges Element. Kupferbergbau.
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html