Spring til indhold

Kobber

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Denne artikel omhandler metallet kobber og grundstof nr. 29. For sygdommen kopper, seKopper.
Kobber
Rødligt, skinnende metal
Periodiske system
Generelt
AtomtegnCu
Atomnummer29
Elektronkonfiguration2, 8, 18, 1Elektroner i hver skal: 2, 8, 18, 1. Klik for større billede.
Gruppe11(Overgangsmetal)
Periode4
Blokd
CAS-nummer7440-50-8Rediger på Wikidata
PubChem23978Rediger på Wikidata
Atomare egenskaber
Atommasse63,546(3)
Kovalent radius138pm
Van der Waals-radius140pm
Elektronkonfiguration[Ar] 3d104s1
Elektroner i hver skal2, 8, 18, 1
Kemiske egenskaber
Oxidationstrin2,1 (svagtbasiskoxid)
Elektronegativitet1,90 (Paulings skala)
Fysiske egenskaber
TilstandsformFast
KrystalstrukturKubisk fladecentreret
Massefylde(fast stof)8,96 g/cm3
Massefylde(væske)8,02 g/cm3
Smeltepunkt1084,62 °C
Kogepunkt2562 °C
Smeltevarme13,26kJ/mol
Fordampningsvarme300,4 kJ/mol
Varmefylde24,440 J/(mol·K)
(25 °C)
Varmeledningsevne401 W/(m·K)
(300 K)
Varmeudvidelseskoeff.16,5 μm/(m·K)
(25 °C)
Elektrisk resistivitet16,28 nΩ·m
(20 °C)
Magnetiske egenskaberDiamagnetisk
Mekaniske egenskaber
Youngs modul130 GPa
Forskydningsmodul48 GPa
Kompressibilitetsmodul140 GPa
Poissons forhold0,34
Hårdhed(Mohs' skala)3,0
Hårdhed(Vickers)369 MPa
Hårdhed(Brinell)874 MPa
Information med symboletBillede af blyanthentes fraWikidata.

Kobber(latin:cuprum), opkaldt efterCypern,er det29.grundstofi detperiodiske system,og har detkemiske symbolCu:I sin rene form optræder detteovergangsmetalsom et skinnendemetalmed en karakteristisk rødlig farve.

Egenskaber[redigér|rediger kildetekst]

Kobber har en række fællestræk medsølvogguld,der ligesom kobber står igruppe 11;for eksempel er alle disse metaller nemme at forarbejde.

Kobberforbindelser giver blå og grønne farver i enflammeprøve.


Kemiske egenskaber[redigér|rediger kildetekst]

Ikemiske forbindelseroptræder kobber normalt i tooxidationstrin;som den mindre stabile kobber(I)-ionCu+,og den mere stabile kobber(II)-ionCu2+;sidstnævnte danner blågrønnesalteog opløsninger. Knap så ofte ser man kobber i oxidationstrin +3, og i ganske sjældne tilfælde med oxidationstrin +4.

Kobber der udsættes for vind og vejr, overtrækkes overfladen efterhånden med etkarbonat-holddigt lag kaldetir,hvisirgrønnefarve blandt andet kendes frakobbertage[1]og i modsætning tilrustbeskytter mod yderligerekorrosion.

Fysiske egenskaber[redigér|rediger kildetekst]

Kobber er en fremragendeelektrisk lederogvarmeleder;blandt de rene metaller overgås det kun afsølvpå disse punkter, og det endda kun med godt 5procent.

Selv små forureninger i kobber, mindsker dens elektriske ledningsevne markant og derfor oprenses kobber til anvendelse i elektriske ledninger, ofte til mindst 99,95%. Kobber er et af de få metaller, der i stor udstrækning ikke legeres med andre metaller(dvs smeltes sammen med et andet metal for at få noget tredje. som eks.: messing der er en legering af kobber og zink), men bruges i ren form.

Kobberets lyse, rødlige farve skyldes deenergibåndsom elektronerne i et stykke kobber kan "færdes" i: For kobbers vedkommende er disse bånd arrangeret sådan, at elektronerne har lettere ved at optage og afgive den energimængde der er ifotonerneirødtlys,end energien i fotonerne igrøntogblåtlys: Mere af det røde lys tilbagekastes, mens andre farver i højere grad absorberes. Selv når det er smeltet, vedtemperaturerlige oversmeltepunktet,bevarer kobber sin karakteristiske farve; det kan ses hvis der falder tilstrækkelig lys på det smeltede metal fra omgivelserne.

Tekniske anvendelser[redigér|rediger kildetekst]

Kobber 99,95%

Kobber bruges til mange formål indenforelektronikken,først og fremmest ielektriske ledninger,kablerog andre ting der skal ledeelektrisk strøm.Ved fremstillingen afintegrerede kredsløb( "chips" ) har man længe brugtaluminiumtil at danne de mønstre der etablerer de elektriske forbindelser mellem kredsløbetskomponenter,men nu anvender man i stigende grad kobber til dette formål, fordi det leder strømmen bedre. Også i dekølefinnerder bruges til at køle visse komponenter icomputere,forstærkerem.v. er kobber ved at overtage aluminiums "traditionelle" rolle på området.

Kobber bruges også til statuer, som beklædning på hustage, tilrørogsamlemufferi visse VVS-installationer. Mangelegeringer,som for eksempelmessing,indeholder kobber, og disselegeringerbruges i mønter, en lang rækkeblæseinstrumenter,spisebestikogkøkkenudstyr;for eksempel erSterlingsølvnødt til at indeholde nogle fåprocentkobber hvis det skal bruges til spisebestik.

Bakteriertrives ikke på en kobberoverflade: Af den grund har vissehospitalerdørhåndtagaf kobber, og ved at lave luftkanalerne tilairconditionaf kobber kan man begrænse spredningen aflegionærsygead disse kanaler.Kobber(II)sulfatbruges som et middel modMosser,algerogsvampe,herundermeldug.

Kobber indgår i et antalkeramiske glasurer,og bruges somfarvestoftilglas.

Da kobber holder sig pænt, uden at være alt for kostbart, bruges det til mønter.[2]Danske 10- og 20-kroner er lavet i det guldlignende aluminiumsbronze (92% Cu, 6%Al,2%Ni), 1-, 2- og 5-kroner i det sølvlignende kobbernikkel (75% Cu, 25% Ni) og 50-ørerne i kobberfarvetbronze(97% Cu, 2,5%Zn,0,5%Sn)[3]

Kobber i biologien[redigér|rediger kildetekst]

Kobber er et livsvigtigt sporstof for alle højere dyre- og plantearter; raske voksnemenneskerhar brug for omkring 0,9milligramom dagen. Kobber indgår somprostetisk gruppeienzymer,og andreproteiner,f.eks. i cupredoxiner (blå kobberproteiner som amicyanin, plastocyanin, og pseudoazurin), nogle oxidaser, oxygenaser og oxygen-transporterende proteiner.Plasmaproteinetceruloplasmin (ferroxidase) indeholder 6 kobberatomer pr molekyle. Visse dyrearter, herunder de flestebløddyr,bruger det kobberholdigehæmocyanini stedet for det jernholdigehæmoglobintil at transportereoxygeni deres blod. Cytochrom c oxidase indeholder kobber såvel somjern,og glutamatcysteinligase kan indeholde enten kobber,manganellermagnesium.Tyrosinase eller monophenolmonooxygenase,kendt for at ændre farven af skrællede kartofler og frugter, indeholder kobber.

For store mængder af kobber er til gengæld giftigt, hvilket primært skyldes kobberets evne til at optage og afgiveelektronerenkeltvis ved at skifte oxidationstrin: Det virker som enkatalysatorfor dannelsen af stærkt reaktionsvilligekemiske radikaler.
Den arveligeWilsons sygdombevirker at patienten ikke som normalt udskiller kobber via leveren, men ophober det. Der er undersøgelser der tyder på en sammenhæng mellemskizofreniog forhøjede mængder af kobber i kroppen. Menkes sygdomer en sygdom, der gør, at man ikke kan optage kobber ordentligt.

Historie[redigér|rediger kildetekst]

Antik kobberbarre fraZakrosKreta.

Kobber er et af de få metaller der optræder som rent metal i naturen, frem for i kemisk forbindelse med andre stoffer: Af den grund har nogle af de tidligstecivilisationerhaft adgang til dette metal, og mennesker har brugt kobber i mindst 10.000år.Sumererneogegypternefremstillede redskaber af kobber; egypterne opdagede snart, at kobber er lettere at støbe efter tilsætning aftin,hvorvedlegeringenbronzeopstod. IKinabrugte man kobber omkring år 2000 f.Kr. og fremstillede bronze af høj kvalitet omkring 1200 f.Kr. Et afSkandinaviensældste metalfund er en kobberdolk fundet i Karlebotn i Øst-Finnmark,fra måske så langt tilbage som 2000 f.Kr.[4]Framiddelalderenog fremefter blev der oprettet kobberminer i heleNorge;mest kendt er minerne iRøros.Men muligvis kan kobber være udvundet i Norge så langt tilbage som 1500 f.Kr.[5]

Kobber var en vigtig ressource for både oldtidensGrækenlandog forRomerriget;romerne kaldte det foraes Cyprium(aeserlatinfor kobberholdige legeringer) efterCypern,da meget kobber på den tid blev udvundet dér. Heraf blev det nyere latinske ord for kobber udledt;cuprum.Kobber blev forbundet medAfrodite/Venus,ogalkymisternebrugte samme symbol for kobber som forplanetenVenus.

Kobberbryllupafholdes efter 12½ års ægteskab.

Krystaller af naturligt forekommende kobber (12 cm × 8,5cm)

Forekomst[redigér|rediger kildetekst]

Kobber udgør 68ppmafJordensskorpe målt påmasse,og findes i naturen dels som rent metal, dels i kemiske forbindelser med andre stoffer. Det er primærtsulfidersomchalcopyrit(CuFeS2),bornit(Cu5FeS4),covellit(CuS),chalcocit(Cu2S) der udvindes kommercielt, men der ud over kan kobber også udvindes afkarbonatersomazurit(Cu3(CO3)2(OH)2) ogmalakit(Cu2CO3(OH)2), og oxidet cuprit (Cu2O). Størstedelen af verdensproduktionen af kobberholdige malme kommer fraChile,USA,Indonesien,Australien,Peru,Rusland,Canada,Kina,Polen,KasakhstanogMexico.

Åben kobbermine (Chuquicamata) iChile.

Chile er verdens største producent af kobber og eksporterer til Asien (43%), Europa (29%), Sydamerika (16%) og Nordamerika (12%)[6].Verdens største kobbermine,Chuquicamata,ligger således i Chile iAtacamaørkenenknap 3000 meter over havets overflade. Verdens største underjordiske kobbermine,El Teniente,ligger syd for den chilenske hovedstadSantiago.Minen er ejet af det statsejet selskabCodelco.

Det såkaldteIntergovernmental Council of Copper Exporting Countries,en sammenslutning af kobbereksporterende lande der eksisterede fra1967til1992,forsøgte at opnå samme indflydelse på verdensmarkedet for kobber, somOPEChar på markedet forolie,men uden held, primært fordi verdens næststørste producent, USA, ikke var medlem.

Ijuni1999nåede prisen på kobber det laveste niveau i 60 år, med 0,60amerikanske dollarsperavoirdupoispund,men siden da er prisen mere end seksdoblet, til $3,75 per avoirdupoispund i maj 2006. Den økonomiske afmatning og deraf faldende efterspørgsel fik prisen på kobber til et niveau på $1,51 per avoirdupoispund i februar 2009.

Isotoper af kobber[redigér|rediger kildetekst]

Naturligt forekommende kobber består af to stabile isotoper, kobber-63 og kobber-65, og dertil kendes dusinvis afradioaktiveisotoper, hvoraf kobber-64 har den længstehalveringstidmed 12,7timer.De øvrige kobberisotoper har halveringstider på fåminuttereller mindre.

Se også[redigér|rediger kildetekst]

Referencer[redigér|rediger kildetekst]

  1. ^"Hvornår bliver de nye kobbertage på slottene grønne igen?".Ingeniøren.14. oktober 2020.Arkiveretfra originalen 16. oktober 2020.
  2. ^"Nationalbanken".Arkiveret fraoriginalen16. april 2014.Hentet 14. januar 2008.
  3. ^"mønter, 1991".Arkiveret fraoriginalen25. maj 2006.Hentet 14. januar 2008.
  4. ^Metallgjenstander og smykker fra Varanger,luondu.no, arkiveret version
  5. ^Kan ha hentet kobber fra norske fjell i 3500 år,fra forskning.no
  6. ^Morten Vedsø Szygenda(19. januar 2007)."Chiles røde guld".Ingeniøren.

Eksterne henvisninger[redigér|rediger kildetekst]

Søsterprojekter med yderligere information: