LIMSpec Wiki
| Kobber/kopper | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Basisdata | |||
| Navn | Kobber/kopper | ||
| Symbol | Cu | ||
| Atomnummer | 29 | ||
| Utseende | metallisk rødoransje | ||
| Plass i periodesystemet | |||
| Gruppe | 11 | ||
| Periode | 4 | ||
| Blokk | d | ||
| Kjemisk serie | transisjonsmetall | ||
| Atomegenskaper | |||
| Atomvekt | 63,546 u | ||
| Empirisk atomradius | 135 pm | ||
| Kalkulert atomradius | 145 pm | ||
| Kovalent atomradius | 138 pm | ||
| Elektronkonfigurasjon | [Ar] 3d10 4s1 | ||
| Elektroner per energinivå | 2, 8, 18, 1 | ||
| Oksidasjonstilstander | 1, 2 | ||
| Krystallstruktur | kubisk flatesentrert | ||
| Fysiske egenskaper | |||
| Stofftilstand | fast stoff | ||
| Smeltepunkt | 1 084,62 °C | ||
| Kokepunkt | 2 567 °C | ||
| Molart volum | 7,11 · 10-6 m³/mol | ||
| Tetthet | 8 960 kg/m³ | ||
| Hardhet | 3 (Mohs skala) | ||
| Fordampningsvarme | 300,3 kJ/mol | ||
| Smeltevarme | 13,05 kJ/mol | ||
| Damptrykk | 0,0505 Pa ved 1 358 K | ||
| Lydfart | 3 810 m/s | ||
| Diverse | |||
| Elektronegativitet etter Pauling-skalaen | 1,9 | ||
| Spesifikk varmekapasitet | 385 J/(kg · K) | ||
| Elektrisk ledningsevne | 58 · 106 S/m | ||
| Termisk konduktivitet | 401 W/(m · K) | ||
Kobber eller kopper er et grunnstoff med atomsymbol Cu (av latin: cuprum) og atomnummer 29.
Historie
Kobber har vært brukt av de eldste kjente sivilisasjoner og kan spores 10 000 år tilbake. De eldste funnene er gjort i Lilleasia. Her ble det laget perler, nåler, fingerringer og små lenker av dette metallet. Noe senere ble det også laget enkle kobber-redskaper. I dette området er det forekomster av rent kobber i naturen, og det er nok slike klumper som er brukt til de eldste gjenstandene. Antagelig ble dette materialet betraktet som en myk stein, for det kunne hamres uten oppvarming. Bronse, som er en legering av kobber og tinn, er trolig et resultat av forsøk på å smelte kobbermalm.
Verdens eldste gruveby er Maadi, ca. 10 km sør for Kairo. Her finnes rester av kobbersmelting og -støping helt tilbake til 3300 f.Kr. Malmen som ble brukt, var hovedsakelig malakitt fra Negev i Sinai-ørkenen. Tegninger av metallsmelting er funnet i pyramidene; kobberet ble utvunnet ved smelting med trekull. Allerede 3000 f.Kr legerte egypterne kobber med 4 – 8 % arsen for å oppnå større hardhet. Dette kalles «hvit bronse». Mye senere, ca. 300 f.Kr, lærte egypterne å legere bronse med 7 – 15 % tinn. Tinn fikk de fra gruver i Spania og Cornwall.[1]
Kobber er trolig det første metallet menneskene tok i bruk til redskaper og våpen og har trolig blitt utvunnet og bearbeidet i mer enn 6000 år. Kobber har vært en viktig del av Norges industrialisering. Sammen med nikkel er kobber mye brukt i mynter.
Navnet kommer fra det (latinske navnet Cuprum) som igjen er avledet av aes cyprium som betyr «metallet fra Kypros».
Egenskaper
Kobber er et rødlig farget transisjonsmetall. Den karakteristiske fargen kommer av at kobber reflekterer rødt og orange lys og absorberer andre frekvenser i det synlige spekteret, på grunn av dets overflatestruktur.
Kobber er i samme familie i periodesystemet som sølv og gull, og deler mange av egenskapene til disse metallene. Alle har høy ledningsevne av varme og elektrisk strøm. Av grunnstoffene er det bare sølv som har bedre termisk og elektrisk ledningsevne. Både sølv, gull og kobber er smibare metaller.
Kobber er uløselig i vann (H2O) og i isopropanol, men oksiderer i kontakt med luft. I tørt klima (liten luftfuktighet) får kobber en tilnærmet usynlig hinne som stanser videre oksidasjon. I fuktig klima dannes basiske kobbersalter med en blågrønn farge som kalles irr. Irr er giftig, så kjeler og kar til matlaging må fortinnes innvendig for å forhindre irring.
Isotoper
Naturlig forekommende kobber består av to stabile isotoper: 63Cu (69,17 %) og 65Cu (30,83 %). I tillegg finnes 27 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper, hvorav de mest stabile er 67Cu med halveringstid 61,83 timer, 64Cu med halveringstid 12,7 timer, og 61Cu med halveringstid ca. 3,4 timer. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 30 minutter, og de fleste kortere enn 1 minutt.[2]
CAS-nummer: 7440-50-8
Forekomst
Kobber er et av de få metallene som forekommer i ren form naturlig. Det meste av kobberutvinning gjøres i dagbrudd og noe i underjordiske gruver. 80 % av kommersiell utvinning er basert på foredling av kobberholdige mineraler, som kobbersulfid, som består av 30 % kobber før smelting og videreforedling.[3]
Produksjonen av kobber har vært jevnt stigende gjennom hele historien, siden kobber er det mest anvendelige av metallene.
I 2017 ble det utvunnet 19,7 millioner tonn kobber på verdensbasis gjennom gruvedrift.[4] De største produsentlandene var Chile (5,33 millioner tonn), Peru (2,39 millioner tonn), Kina 1,86 millioner tonn og USA (1,27 millioner tonn). Verdens utvinnbare kobber-reserver er anslått til 790 millioner tonn, hvorav 170 millioner tonn befinner seg i Chile.[4]
Gjennomsnittsprisen i 2019 var litt over 6 USD per kg kobber, og varierte mellom 4,5 og 7,2 USD/kg i løpet av femårsperioden.[5] Kobberprisen er femdoblet siden 1999, da den var den laveste på 60 år.[6]
kilde : minerals.usgs.gov (XLS).
Ca 18 % av verdensproduksjonen av kobber kom fra smelting av gjenbruk av skrapmetall. Kina er største importør og produsent av omsmeltet kobber. Kina stod i 2011 for hele 57 % av verdensproduksjonen (3,3 millioner tonn).[3]
Kobberforekomster i Norge
Kobber har vært det viktigste metallet for gruvedrift i Norsk bergindustrihistorie. Noen kjente gruver er Røros kobberverk, Grimelid kobbergruver og Vigsnes gruver.
Anvendelse
Kobber er et anvendelig metall fordi det er mykt og lett å forme. Dersom kobber blir legert med andre metaller oppnås andre egenskaper, som for eksempel et hardere metall.
- Messing er en kobber/sink legering.
- Bronse er en kobber/tinn legering. Metallet «bronse» viser vanligvis til kobber/tinn legeringer, det er også et vanlig ord, brukt for alle legeringer med kobber, som aluminium/bronse, silisium/bronse og mangan/bronse.
Rent kobber er et hardt materiale, men samtidig er det seigt og strekkbart. Kobber egner seg godt til mekanisk bearbeiding. Det kan hamres, eller valses ut til tynne plater, og det kan strekkes ut til tynn tråd.
Kobber egner seg derimot dårlig til støping. Smeltet kobber er tyktflytende, og det har lett for å danne seg blærer i godset. Støpt kobber blir derfor et dårlig og porøst materiale, men blandet med tinn (bronse) eller sink (messing) blir egenskapene annerledes, og disse legeringene egner seg godt til støping. Bronse og messing er imidlertid mye tyngre og hardere å bearbeide enn rent kobber.
Kobber er et smibart og strekkbart metall og er derfor mye brukt i produkter som:
- Kobberledninger for elektrisk strøm.
- Kobberrørledninger for gass eller væsker.
- Dørhåndtak og andre redskaper i huset.
- Statuer og minnesmerker.
- Mynter.
- Tak, takrenner og beslag.
- Elektronikk og elektriske apparater, spesielt i elektromagnetiske motorer og generatorer.
Etterspørsel i fremtiden
Det såkalte «grønne skiftet» som har som mål å erstatte fossile energikilder med elektrisitet forventes øke etterspørselen av kobber. For eksempel krever strøm produsert av vindmøller ti ganger så mye kobber per produserte kilowattime strøm som kullkraftverk.[3]
Referanser
- ^ Tom Segalstad: Leting etter mineralressurser, P2-akademiet bind 1
- ^ Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for kobber Arkivert 18. mai 2008 hos Wayback Machine.
- ^ a b c Caroline Bain The Economist Guide to commodities The Economist Newspaper 2013 ISBN 1118383710
- ^ a b «U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2018» (PDF). Besøkt 1. februar 2019.
- ^ GmbH, finanzen net. «Copper PRICE Today | Copper Spot Price Chart Live Price of Copper per Ounce Markets Insider». markets.businessinsider.com. Besøkt 18. februar 2019.
- ^ Copper Trends: Live Metal Spot Prices Arkivert 1. mai 2012 hos Wayback Machine., MetalSpotPrice.com
Eksterne lenker
- (en) Copper – kategori av bilder, video eller lyd på Commons
- (en) Copper – galleri av bilder, video eller lyd på Commons
- (en) Scandinavian Copper Development Association
