Kupfer / Kupferpulver / Kupfer Ingot
Kupfernugget
Kupfer ist ein weiches, duktiles und hochleitfähiges Metall, das seit der Antike in der menschlichen Gesellschaft verwendet wird. Gold und meteorisches Eisen waren die einzigen Metalle, die vor der Entdeckung von Kupfer um 9000 v.Chr. nachgewiesen wurden. Diese frühe Verwendung wurde durch das Vorhandensein nativer Kupfervorkommen erleichtert, die aufgrund der Weichheit des Metalls kalt bearbeitet werden konnten. Natives Kupfer ist jedoch nicht besonders verbreitet, und schließlich wurde das Schmelzen von Kupfer aus Erz entwickelt, was wiederum zur unbeabsichtigten Entdeckung von Legierungen führte.
Das Hinzufügen eines anderen Metalls zu Kupfer erhöht die Härte und erleichtert das Gießen, wodurch das Metall erheblich nützlicher wird. Dies geschah zunächst durch Schmelzen von Kupfererzen, die geringe Mengen anderer Metalle, häufig Arsen und Silizium, enthielten, um eine natürliche Bronze zu erzeugen. Später wurde entdeckt, dass Bronze absichtlich durch Zugabe von Zinn zu Kupferschmelze hergestellt werden konnte. Dieser Vormarsch ereignete sich zwischen 4500 v. Chr. Und 600 v. Chr. In verschiedenen Regionen der Welt. Die Bronzeproduktion gilt heute als eine der wichtigsten technologischen Errungenschaften, sodass die Zeitspanne zwischen dieser Entdeckung und der Entwicklung des Eisenschmelzens in jeder Gesellschaft häufig als „Bronzezeit“ bezeichnet wird.
Die Einführung von Bronze ermöglichte den Schutz von härteren und haltbareren Metallwerkzeugen und -waffen. Bronze war für die Zivilisationen dieser Zeit so wichtig, dass die Geschichte durch den Handel mit dem relativ seltenen Zinnerz geprägt war, das für seine Herstellung erforderlich war. Obwohl Kupfer leichter zu beschaffen war, waren seine Quellen auch für alte Gesellschaften von Bedeutung und führten in der Tat zur Benennung des Elements. Im Römischen Reich wurde Kupfer am häufigsten auf der Insel Zypern abgebaut, und der moderne Name des Metalls leitet sich vom lateinischen Cuprum ab, das selbst von Cyprium abgeleitet ist und „Metall von Zypern“ bedeutet.
Obwohl Legierungen für viele Verwendungszwecke gegenüber reinem Kupfermetall bevorzugte Eigenschaften aufweisen, verwendet die Architektur seit der Antike elementares Kupfer. Die Patina, die das Metall im Laufe der Zeit entwickelt, liefert eine natürliche Beschichtung, die es extrem haltbar und wartungsarm macht, und durch seine Formbarkeit kann es in die gewünschten Formen geformt werden. Heutzutage wird Kupfer in der Architektur am häufigsten in Dächern, Blitzen, Regenrinnen und Fallrohren verwendet
Andere Metalle als Zinn wurden später zum Legieren mit Kupfer verwendet, insbesondere Nickel und Zink. Messing, eine Legierung aus Zink und Kupfer, ist formbarer als jedes einzelne Metall, leichter zu gießen und hat hervorragende akustische Eigenschaften. Anfänglich wurde Messing in Münzen und zu Dekorationszwecken verwendet, während es heute in großem Umfang in Messingmusikinstrumenten, für Sanitär- und Elektroanwendungen und in Anwendungen wie Schlössern verwendet wird, bei denen eine geringe Metall-auf-Metall-Reibung erforderlich ist. Kupfernickellegierungen, einschließlich altchinesischem Paktong und europäischem Neusilber, wurden ursprünglich in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet und finden immer noch Verwendung bei der Herstellung von Münzen, Armaturen und Musikinstrumenten. Kupfer ist auch in einigen Goldlegierungen und in Sterlingsilber enthalten.
Kupfer Ingot (Dory Bar)
Neben der weit verbreiteten Verwendung von Kupfer und Kupferlegierungen für Werkzeuge, Instrumente, Geld und Baumaterialien nutzten alte Gesellschaften Kupfer wegen seiner antimikrobiellen Eigenschaften. Obwohl die alten Ägypter nicht verstanden, dass das Kupfer das Wachstum mikroskopischer Organismen verhinderte, stellten sie fest, dass in Kupfergefäßen gespeichertes Wasser seltener faulte und mit Kupfer behandelte Wunden besser heilten. Heute wird Kupfer in dieser Eigenschaft noch in einer Vielzahl von Umgebungen verwendet, insbesondere in Krankenhäusern, in denen Kupferbeschichtungen auf häufig berührten Oberflächen dazu beitragen, die Ausbreitung krankheitserregender Organismen zu begrenzen.
Gegenwärtige Anwendungen für Kupfer nutzen häufig eine seiner Eigenschaften, die für den größten Teil unserer Geschichte nicht von besonderem Interesse war: die elektrische Leitfähigkeit. Kupfer kann leicht in Drähte eingezogen werden und ist der bevorzugte elektrische Leiter für die meisten Verdrahtungsanwendungen. Etwa die Hälfte des gesamten abgebauten Kupfers wird auf diese Weise verwendet. Kupfer ist nicht nur gut leitend, sondern weist auch eine hohe Zugfestigkeit und geringe Wärmeausdehnung auf und widersteht Korrosion und Kriechen. Diese Eigenschaften führen zusammen zu einer zuverlässigen Schaltungsanordnung. Die hohe Leitfähigkeit von Kupfer erhöht auch die Energieeffizienz von Elektromotoren. Kupfer ist ebenfalls in elektronischen Geräten wie Elektromagneten, Vakuumröhren, Magnetrons und Mikrowellen zu finden. In Kühlkörpern und Wärmetauschern von elektronischen Geräten wird manchmal auch Kupfer verwendet, da es die Wärme schneller als die häufigste Alternative, Aluminium, abführt.
Kupferverbindungen haben auch viele bemerkenswerte Verwendungen. Kupferoxide und -carbonate werden in der Pigment- und Glasherstellung verwendet, und Kupfersulfat kann als Herbizid, Fungizid und Pestizid sowie als chemisches Reagens in der organischen Synthese verwendet werden. Mehrere Kupferverbindungen sind Halbleiter, einschließlich Kupfer (I) oxid, eines der Materialien, in denen viele Halbleiteranwendungen zum ersten Mal untersucht wurden. Kupferhalbleiter werden heute meist in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt. Kupfer kann auch Bestandteil von Hochtemperatursupraleitern sein, Kupfer wird in der organischen Synthese häufig als Katalysator eingesetzt.
Kupfermine – Bingham Canyon Mine
Natürlich vorkommendes metallisches Kupfer hat zeitweise eine bedeutende Rolle bei der kommerziellen Lieferung des Metalls gespielt, aber das meiste Kupfer ist in Sulfid-, Carbonat- und Oxidmineralien enthalten. Kupfersulfide sind das Hauptkupfererz, und nach der Abtrennung von Eisen und anderem unerwünschten Material werden diese geröstet, um das Oxid zu erzeugen. Kupferoxid wird dann durch Erhitzen in Blasenkupfer umgewandelt und durch Elektroraffinieren weiter gereinigt. Kupfer ist auch ohne Qualitätsverlust recycelbar und nach Eisen und Aluminium das am dritthäufigsten recycelte Metall.
Kupfer Produktion weltweit
