Kupfer

Kupfer im Periodensystem der chemischen Elemente

Ungefähr 3500 vor Christus wurde Kupfer von den Ägyptern auf der Halbinsel Sinai gefördert. Kupfer wird meist aus den Mineralien Kupferkies, Buntkupferkies oder Kupferglanz gewonnen. Zu den Hauptlagerstätten zählen die USA, Chile, Brasilien, Afrika, Mittelamerika, Kanada und die ehemalige Sowjetunion. Kleinere Lager in Europa befinden sich in Spanien und im deutschen Mansfeld. Die größten Produzenten an Kupfererz sind die USA, Kanada, Mittel- und Südamerika und Afrika. Die Weltjahresproduktion liegt bei ungefähr 10 Millionen Tonnen, wobei ein erheblicher Teil sich durch Umschmelzen bereits im wirtschaftlichen Kreislauf befindet.

kupfer

Name Kupfer
Symbol Cu
Ordnungszahl 29
Aussehen rosa metallisch
CAS-Nummer 7440-50-8
Serie Übergangsmetalle
Gruppe Kupfergruppe



Vorkommen von Kupfer

Kupfer kommt in allen Böden, höheren Organismen und im menschlichen Körper als Spurenelement vor. Durch die Nahrung werden vom Menschen bis zu 0,1g Kupfer täglich aufgenommen. Kupfer fördert die Bildung von Blut und bei Pflanzen auch die Bildung von Chlorophyll. Dagegen wirken aber Kupfer- Salzlösungen auf Bakterien, Algen und Kleinpilze schon in großer Verdünnung schädigend.

Gewinnung von Kupfer

Die meisten Kupfererze sind Sulfide. Kupfererze sind meist mit Eisen und Zink, aber auch mit Edelmetallen, wie Gold und Silber, verunreinigt. Durch Erhitzen an der Luft, auch als Rösten bezeichnet, werden diese Sulfide oxidiert. Aus Kupferglanz entsteht neben Schwefeldioxid zunächst Kupferoxid. Dieses wird vom restlichen Kupfersulfid zu elementarem Kupfer reduziert. Das gebildete Kupfer heißt Rohkupfer. Nach weiteren Reinigungsschritten erhält man Kupfer mit einem Reinigungsgrad von 99 Prozent, welches man zu Platten gießt.

Nebenprodukte der Kupferreinigung

Wie Kupfer werden auch die Verunreinigungen Eisen und Zink an der Anode oxidiert und gelöst. Bei der angelegten Spannung bleiben sie aber in der Lösung und werden an der Katode nicht abgeschieden. Die ebenfalls in den Kupferanoden enthaltenen Edelmetalle Gold und Silber werden nicht oxidiert. Sie gehen daher nicht in Lösung und sinken als wertvoller Anodenschlamm zu Boden.

Eigenschaften und Verwendung von Kupfer

Kupfer ist ein relativ weiches und dehnbares Schwermetall von roter Farbe. Nach Silber leitet Kupfer Wärme und Elektrizität am besten. Der Schmelzpunkt liegt bei 1083 Grad Celcius und Kupfer ist in Salpetersäure löslich.
Reines Kupfer wird bei Kabeln und Leitungsdrähten verwendet. Seine Eigenschaft, durch Glühen weich zu werden, gestattet es, feinste Drähte aus Kupfer zu ziehen. Seine Wärmeleitfähigkeit wird bei Heiz- und Kühlschlangen, Kesseln, Bottichen und im Appartebau ausgenutzt.Die sich an der Luft bildende korrosionsbeständige Patina macht Kupfer für Dächer, Dachrinnen und Münzen interessant. In der Kunst dient Kupfer als Unterlage für Email und zur Herstellung von Kupfer- Stichen.


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