Cobre

Cobre
- 29 Cu Cu Ag Níquel←Cobre→Cinc Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Cobre
Información xeral
Nome,símbolo,número	Cobre, Cu, 29
Serie química	Metal de transición
Grupo,período,bloque	11,4,d
Densidade	8960kg/m3
Dureza	{{{dureza}}}
Aparencia	Metálico
N° CAS	7440-50-8
N° EINECS
Propiedades atómicas
Masa atómica	63,546(3)u
Raio medio	135pm
Raio atómico(calc)	145pm
Raio covalente	138pm
Raio de van der Waals	140pm
Configuración electrónica	[Ar]3d104s1
Electrónspornivel de enerxía
Estado(s) de oxidación	+2,+1
Óxido	levementebásico
Estrutura cristalina	cúbica centrada nas caras
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	1357,77K
Punto de ebulición	3200K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}}K
Entalpía de vaporización	300kJ/mol
Entalpía de fusión	13,1kJ/mol
Presión de vapor
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do son	3570 m/s a 293.15K(20°C)
Varios
Electronegatividade(Pauling)	1,9
Calor específica	385J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	58,108 × 106S/m
Condutividade térmica	400W/(K·m)
1.ªEnerxía de ionización	745,5kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	1957,9kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	3555kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización4}}} kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 63Cu 69,17% estable con 34neutróns 64Cu Sint. 12,7 h ε 1,675 64Ni 65Cu 30,83% estable con 36neutróns 67Cu Sint. 61,83 h β- 0,577 67Zn
Unidades segundo oSIe encondicións normais de presión e temperatura,salvo indicación contraria.

Ocobre(dolatíncuprum,e este dogregokypros),é oelemento químicodenúmero atómico29 e símboloCu.Trátase dunmetal de transiciónde cor arrubiada ebrillometálico que, canda apratae oouro,forma parte da denominadafamilia do cobre,caracterizada por ser os mellores condutores de electricidade. Grazas á súa altacondutividade eléctrica,ductilidadeemaleabilidade,converteuse no material máis utilizado para fabricarcables eléctricose outros compoñenteseléctricoseelectrónicos.

O cobre forma parte dunha cantidade moi elevada de aliaxes que xeralmente presentan mellores propiedades mecánicas, aínda que teñen unha condutividade eléctrica menor. As máis importantes son coñecidas co nome debronceselatóns.Por outra banda, o cobre é un metal duradeiro porque se podereciclarun número case ilimitado de veces sen que perda as súas propiedades mecánicas.

Foi un dos primeiros metais en ser utilizado polo ser humano naPrehistoria.O cobre e a súa aliaxe coestaño,obronce,adquiriron tanta importancia que os historiadores chamaronIdade do CobreeIdade de Broncea dous períodos da Antigüidade. Aínda que o seu uso perdeu importancia relativa co desenvolvemento dasiderurxia,o cobre e as súas aliaxes seguiron sendo empregados para facer obxectos tan diversos comomoedas,campásecanóns.A partir doséculoxix,concretamente da invención doxerador eléctricoen1831porFaraday,o cobre converteuse de novo nun metal estratéxico, ao ser a materia prima principal de cables e instalacións eléctricas.

O cobre posúe un importante papel biolóxico no proceso dafotosíntesedas plantas, aínda que non forma parte da composición daclorofila.O cobre contribúe á formación deglóbulos vermellose ao mantemento dosvasos sanguíneos,nervios,sistema inmunitarioeósose xa que logo é unoligoelementoesencial para a vida humana.

Descrición

Cobre

O cobre forma parte dunha cantidade moi elevada de aliaxes que xeralmente presentan mellores propiedades mecánicas, aínda que teñen unha condutividade eléctrica menor. As máis importantes son coñecidas co nome debronceselatóns.Ademais, o cobre é un metal duradeiro porque se podereciclarun número case ilimitado de veces sen que perda as súas propiedades mecánicas.

O cobre posúe un importante papel biolóxico no proceso defotosíntesedas plantas, aínda que non forma parte da composición daclorofila.O cobre contribúe á formación deglóbulos vermellose ao mantemento dosvasos sanguíneos,nervios,sistema inmunolóxicoeósos,e polo tanto é unoligoelementoesencial para a vida humana.

O cobre atópase nunha gran cantidade de alimentos habituais dadietatales como ostras, mariscos, legumes, vísceras e noces entre outros, ademais da auga potable e polo tanto é moi raro que se produza unha deficiencia de cobre no organismo. O desequilibrio de cobre ocasiona no organismo unha enfermidade hepática coñecida comoenfermidade de Wilson.

O cobre é o terceiro metal máis utilizado no mundo, por detrás doaceiroe oaluminio.A produción mundial de cobre refinado estimouse en 15,8 Mt no 2006, cun déficit de 10,7% fronte á demanda mundial proxectada de 17,7 Mt.

Nomes e símbolos

Etimoloxía

A palabra «cobre» provén dolatíncuprum(co mesmo significado) e este á súa vez da expresiónaes cypriumque significa literalmente «deChipre» debido á grande importancia que tiveron as minas de cobre da illa de Chipre no mundo greco-romano.

Siglas e abreviacións

O símbolo químico actual do cobre é «Cu». Séculos atrás, osalquimistasrepresentárono co símbolo ♀, que tamén representaba o planetaVenus,a deusa gregaAfroditae o xénero feminino.A razón desta relación pode ser que a deusafeniciaAstarte,equivalente en parte a Afrodita, era moi venerada en Chipre, illa famosa polas súas minas de cobre.O símbolo ♀ garda á súa vez parecido coxeróglifoexipcioAnkh,que representaba a vida ou quizais tamén a unión sexual.Con todo, na mitoloxía grecolatina a divindade que presidía a fabricación da moeda de cobre eraEsculano.

Adxectivo

As calidades particulares do cobre, especificamente no referente a súacorelustre,procrearon a raíz do cualificativocobrizo.A mesma particularidade do material foi empregada ao nomear coloquialmente a algunhas serpes daIndia,AustraliaeEstados Unidoscomo «cabeza de cobre».

Historia

O cobre na Antigüidade

Estatuíña debronceachada enHoroztepe(Turquía).

O cobre é un dos poucos metais que poden atoparse na natureza en estado "nativo", é dicir, sen combinar con outros elementos. Por iso foi un dos primeiros en ser utilizado polo ser humano.Os outros metais nativos son oouro,oplatino,apratae oferroproveniente demeteoritos.

Atopáronse utensilios de cobre nativo de en torno ao7000 a. C.enÇayönü Tepesí(na actualTurquía) e enIraq.O cobre de Çayönü Tepesí foirecocidopero o proceso aínda non estaba perfeccionado.Nesta época, noOriente Próximotamén se utilizabancarbonatos de cobre(malaquitaeazurita) con motivos ornamentais. Na rexión dosGrandes Lagosde América do Norte, onde abundaban os xacementos de cobre nativo, desde o4000 a. C.os indíxenas afacían golpealas ata darlles forma de punta defrecha,aínda que nunca chegaron a descubrir a fusión.

Os primeiroscrisoispara producir cobre metálico a partir decarbonatosmediantereduciónsconcarbóndatan doV milenio a. C.É no inicio da chamadaIdade do Cobre,cando aparecen crisois en toda a zona entre osBalcánseIrán,incluíndoExipto.Atopáronse probas da explotación de minas de carbonatos de cobre desde épocas moi antigas tanto enTracia(Ai Bunar) como napenínsula do Sinaí.Dun modo endóxeno, non conectado coas civilizacións doVello Mundo,naAmérica precolombiana,en torno aoséculo IV a. C.a culturaMochedesenvolveu a metalurxia do cobre xa refinado a partir da malaquita e outros carbonatos cupríferos.

Cara ao3500 a. C.a produción de cobre enEuropaentrou en declive a causa do esgotamento dos xacementos de carbonatos. Por esta época produciuse a irrupción desde o leste duns pobos, xenericamente denominadoskurgans,que portaban unha nova tecnoloxía: o uso do cobre arsenical. Esta tecnoloxía, quizais desenvolvida enOriente Próximoou noCáucaso,permitía obter cobre mediante a oxidación desulfuro de cobre.Para evitar que o cobre se oxidase, engadíasearsénicoao mineral. O cobre arsenical (ás veces chamado tamén "bronce arsenical" ) era máis cortante que o cobre nativo e ademais podía obterse dos moi abundantes xacementos de sulfuros. Uníndoo á tamén nova tecnoloxía domoldede dúas pezas, que permitía a produción en masa de obxectos, os kurgans equiparonse demachadasde guerra e estendéronse rapidamente.

Estatua en cobre do faraónPepi I.Século XXIII a. C.

Ötzi,o cadáver achado nosAlpese datado cara a3300 a. C., levaba unha machada de cobre cun 99,7 % de cobre e un 0,22 % dearsénico. Desta época data tamén o sitio deLos Millares(Almería,España), centro metalúrxico próximo ás minas de cobre daserra de Gádor.

Non se sabe como nin onde xurdiu a idea de engadirestañoao cobre, producindo o primeirobronce.Crese que foi un descubrimento imprevisto, xa que o estaño é máis brando que o cobre e, con todo, ao engadilo ao cobre obtíñase un material máis duro cuxos fios conservábanse máis tempo,O descubrimento desta nova tecnoloxía desencadeou o comezo daIdade de Bronce,datado en torno a3000 a. C.para Oriente Próximo,2500 a. C.paraTroiae orío Danubioe2000 a. C.paraChina.No xacemento deBang Chian,enTailandia,dataronse obxectos de bronce anteriores ao ano2000 a. C.Durante moitos séculos o bronce tivo un papel protagonista e cobraron grande importancia os xacementos de estaño, a miúdo afastados dos grandes centros urbanos daquela época.

O declive do bronce empezou cara a1000 a. C.,cando xurdiu no Oriente Próximo unha nova tecnoloxía que posibilitou a produción de ferro metálico a partir de minerais férreos. As armas de ferro foron reemplazando ás de cobre en todo o espazo entre Europa e Oriente Medio. En zonas como na China a Idade de Bronce prolongouse varios séculos máis. Houbo tamén rexións do mundo onde nunca chegou a utilizarse o bronce. Por exemplo, a África subsahariana pasou directamente da pedra ao ferro.

Con todo, o uso do cobre e o bronce non desapareceu durante aIdade de Ferro.Substituídos no armamento, estes metais pasaron a ser utilizados esencialmente naconstrucióne en obxectos decorativos comoestatuas.Olatón,unha aliaxe de cobre ecincfoi inventado cara a600 a. C.Tamén cara a esta época fabricáronse asprimeiras moedasno estado deLidia,na actual Turquía. Mentres que as moedas máis valiosascuñáronseen ouro e prata, as de uso máis cotián fixéronse de cobre e bronce.

A procura de cobre e metais preciosos polo Mediterráneo conduciu aoscartaxinesesa explotar o gran xacemento deRiotinto,na actualprovincia de Huelva.Tralasguerras púnicasosromanosapoderáronse destas minas e seguíronas explotando ata esgotar todo o óxido de cobre. Debaixo del quedou unha gran veta de sulfuro de cobre, o cal os romanos non sabían aproveitar eficazmente. Á caída doImperio romanoa mina fora abandonada e só foi reaberta cando osandalusíesinventaron un proceso máis eficaz para extraer o cobre do sulfuro.

Véxase tamén:Idade dos MetaiseIdade do Cobre.

Idade Media e Idade Moderna

A resistencia á corrosión do cobre, o bronce e o latón permitiu que estes metais sexan utilizados non só como decorativos senón tamén como funcionales desde aIdade Mediaata os nosos días. Entre os séculosXeXIIacháronse en Europa Central grandes xacementos de prata e cobre, principalmenteRammelsbergeJoachimsthal.Deles xurdiu unha gran parte da materia prima para realizar as grandescampás,portas eestatuasdascatedraisgóticaseuropeas.Ademais do uso bélico do cobre para a fabricación de obxectos, como machadas,espadas,cascosoucoirazas;tamén se utilizou o cobre na Idade Media enluminariascomocandisoucandelabros;enbraseirose en obxectos de almacenamento, comoarcasouestoxos.

Os primeiroscanónseuropeos deferro forxadodatan doséculo XIV,pero cara aoséculo XVIo bronce impúxose como o material case único para toda aartillaríae mantivo ese dominio ata ben entrado oséculo XIX.Nobarroco,durante osséculos XVIIeXVIII,o cobre e as súas aliaxes adquiriron grande importancia na construción de obras monumentais, a produción de maquinaria dereloxeríae unha ampla variedade de obxectos decorativos e funcionais.Asmonarquías autoritariasdoAntigo Réximeutilizaron o cobre enaliaxecoaprata(denominadabillón) para realizar repetidasdepreciaciónsmonetarias, chegando á emisión de moedas puramente de cobre, características das dificultades da Facenda daMonarquía Hispánicado século XVII (que o utilizou en tanta cantidade que tivo que recorrer a importalo de Suecia).

Idade Contemporánea

Disco de Faraday.

Durante 1831 e 1832,Michael Faradaydescubriu que uncondutor eléctricomovéndose perpendicularmente a uncampo magnéticoxeraba unhadiferenza de potencial.Aproveitando isto, construíu o primeiroxerador eléctrico,odisco de Faraday,empregando un disco de cobre que xiraba entre os extremos dunimáncon forma de ferradura,inducindounhacorrente eléctrica.

O posterior desenvolvemento de xeradores eléctricos e o seu emprego nahistoria da electricidadedeu lugar a que o cobre tivera unha importancia destacada na humanidade, que aumentou a súa demanda notablemente.

Durante gran parte doséculo XIX,Gran Bretañafoi o maior produtor mundial de cobre, pero a importancia que foi adquirindo o cobre motivou aexplotación mineiranoutros países, chegando a destacar a produción nosEstados Unidose enChile,ademais da apertura de minas enÁfrica.Desta forma, en 1911 a produción mundial de cobre superou o millón de toneladas de cobre fino.

A aparición dos procesos que permitían a produción masiva deaceiroa mediados do século XIX, como oconvertidor Thomas-Bessemerou oforno Martin-Siemensdeu lugar a que se substituíse o uso do cobre e das súas aliaxes nalgunhas aplicacións determinadas onde se requiría un material máistenazeresistente.Con todo, o desenvolvemento tecnolóxico que seguiu áRevolución industrialen todas as ramas da actividade humana e os adiantos logrados nametalurxiado cobre permitiron producir unha ampla variedade de aliaxes. Isto deu lugar a que se incrementasen os campos de aplicación do cobre, o cal, engadido aodesenvolvemento económicode varios países, levouno a un notable aumento na demanda mundial.

Estados Unidos

Produción de mineral de cobre entre 1900 e 2004, no mundo (vermello), Estados Unidos (azul) e Chile (verde).

Desde principios doséculo XIXexistiu produción de cobre nosEstados Unidos,primeiro enMíchigane máis tarde enArizona.Tratábase de pequenasminasque explotaban mineral de altalei.

O desenvolvemento do proceso de produción, máis eficaz, cara a finais do século XIX permitiu poñer en explotación grandes xacementos de baixa lei, principalmente en Arizona,MontanaeUtah.En poucos anos Estados Unidos converteuse no primeiro produtor mundial de cobre.

En 1916 as minas estadounidenses produciron por vez primeira máis dun millón de toneladas de cobre, representando en torno ás tres cuartas partes da produción mundial. A produción mineira baixou fortemente a partir dacrise de 1929,non só pola redución do consumo senón porque se disparou o reciclaxe de metal. A demanda recuperouse a finais dos anos 30, volvendo superar as minas estadounidenses o millón de toneladas en 1940. Con todo, esta cifra xa representaba "só" a metade da produción mundial e non chegaba a cubrir a demanda interna, polo que en 1941 o país converteuse por primeira vez en importador neto de cobre.

Desde osanos 1950ata a actualidade a produción dos Estados Unidos oscilou entre un e dous millóns de toneladas anuais, o cal representa unha fracción cada vez menor do total mundial (27 % en 1970, 17 % en 1980, 8 % en 2006). Mentres tanto, o consumo seguiu crecendo continuamente e iso obrigou a importar cantidades cada vez maiores de metal, superándose o millón detoneladasimportadas por vez primeira en 2001.

Chile

A produción chilena de cobre multiplicouse por catro nas dúas últimas décadas.

En 1810, ano da súa primeira xunta nacional,Chileproducía unhas 19 000 toneladas de cobre ao ano. Ao longo do século, a cifra foi crecendo ata converter ao país no primeiro produtor e exportador mundial. Con todo, a finais doséculo XIX,comezou un período de decadencia, debido por unha banda ao esgotamento dos xacementos de alta lei e por outro ao feito de que a explotación dosalitreacaparaba os investimentos minerais. En 1897, a produción caera a 21 000 toneladas, case o mesmo nivel que en 1810.

A situación cambiou a comezos doséculo XX,cando grandes grupos mineiros internacionais obtiveron avances tecnolóxicos que permitiron a recuperación do cobre en xacementos de baixa concentración, reiniciando a explotación dos xacementos chilenos.

O Estado chileno recibiu poucos beneficios da minería do cobre durante toda a primeira metade do século XX. A situación empezou a cambiar en 1951 coa firma do Convenio de Washington, que lle permitiu dispoñer do 20 % da produción. En 1966, oCongreso Nacional de Chileimpuxo a creación deSociedades Mineras Mixtascoas empresas estranxeiras nas cales o Estado tería o 51 % da propiedade dos xacementos.

Isótopos

Configuración electrónicado átomo de cobre.

Na natureza atópanse dousisótoposestables:⁶³Cu e⁶⁵Cu. O máis lixeiro deles é o máis abundante (69,17 %). Caracterizáronse ata o momento 25isótopos radioactivosdos cales os máis estables son o⁶⁷Cu, o⁶⁴Cu e o⁶¹Cu conperíodos de semidesintegraciónde 61,83 horas, 12,70 horas e 3,333 horas respectivamente. Os demais radioisótopos, con masas atómicas desde 54,966uma(⁵⁵Cu) a 78,955 uma (⁷⁹Cu), teñen períodos de semidesintegración inferiores a 23,7 minutos e a maioría non alcanzan os 30 segundos. Os isótopos⁶⁸Cu e⁷⁰Cu presentan estadosmetaestablescun período de semidesintegración maior ao do estado fundamental.

Os isótopos máis lixeiros que o⁶³Cu estable desintégranse principalmente poremisión betapositiva, orixinando isótopos deníquel,mentres que os máis pesados que o isótopo⁶⁵Cu estable desintégranse por emisión beta negativa dando lugar a isótopos decinc.O isótopo⁶⁴Cu desintégrase xerando⁶⁴Zn,porcaptura electrónicae emisión beta positiva nun 69 % e por desintegración beta negativa xera⁶⁴Ni no 31 % restante.

Propiedades e características do cobre

Propiedades físicas

CubertadoPalacio dos DeportesdeMéxico D.F.construída en 1968 con cobre exposto á intemperie.

O cobre posúe varias propiedades físicas que propician o seu uso industrial en múltiples aplicacións, sendo o terceiro metal, despois doferroe doaluminio,máis consumido no mundo. É de cor avermellada e debrillometálico e, logo daprata,é o elemento con maiorcondutividade eléctricaetérmica.É un material abundante na natureza; ten un prezo accesible ereciclasede forma indefinida; formaaliaxespara mellorar as prestacións mecánicas e é resistente ácorrosióne aoxidación.

Acondutividade eléctricado cobre puro foi adoptada polaComisión Electrotécnica Internacionalen1913como a referencia estándar para esta magnitude, establecendo oInternational Annealed Copper Standard(Estándar Internacional do Cobre Recocido) ou IACS. Segundo esta definición, a condutividade do cobre recocido medida a 20°Cé igual a 5,80 × 10⁷S/m.A este valor de condutividade asígnaselle un índice 100 % IACS e a condutividade do resto dos materiais exprésase en porcentaxe de IACS. A maioría dos metais teñen valores de condutividade inferiores a 100 % IACS pero existen excepcións como aprataou os cobres especiais de moi alta condutividade designados C-103 e C-110.

Propiedades mecánicas

Tanto o cobre como as súas aliaxes teñen unha boamaquinabilidade,é dicir, son fáciles demecanizar.O cobre posúe moi boaductilidadeemaleabilidadeo que permite producir láminas e fíos moi delgados e finos. É un metal brando, cun índice dedureza3 naescala de Mohs(50 naescala de Vickers) e a súa resistencia átraccióné de 210MPa,cunlímite elásticode 33,3 MPa.Admiteprocesos de fabricaciónde deformación comolaminaciónouforxa,procesos desoldadurae as súas aliaxes adquiren propiedades diferentes contratamentos térmicoscomotempleerecocido.En xeral, as súas propiedades melloran con baixas temperaturas o que permite utilizalo en aplicaciónscrioxénicas.

Características químicas

Teitumede cobre conpátinadeverdeteno concello deMinneapolis(Minnesota).

Na maioría dos seus compostos, o cobre presentaestados de oxidaciónbaixos, sendo o máis común o 2, aínda que tamén hai algúns con estado de oxidación 1.

Exposto ao aire, a cor vermella salmón inicial, tórnase vermello violeta pola formación deóxido cuproso(Cu₂O) para ennegrecerse posteriormente pola formación deóxido cúprico(CuO).A coloración azul do Cu⁺²debese a formación do ion [Cu (OH₂)₆]⁺².

Exposto longo tempo ao aire húmido, forma unha capa adherente e impermeable decarbonatobásico(carbonato cúprico) de cor verde evelenoso.Tamén poden formarsepátinasdeverdete,unha mestura velenosa de acetatos de cobre de cor verdoso ou azulado que se forma cando os óxidos de cobre reaccionan conácido acético,que é o responsable do sabor dovinagree prodúcese en procesos defermentación acética.Ao empregar utensilios de cobre para a cocción de alimentos, deben tomarse precaucións para evitar intoxicaciones porverdeteque, malia o seu mal sabor, pode ser enmascarado con salsas e condimentos e ser inxerido.

Os halóxenos atacan con facilidade ao cobre, especialmente en presenza de humidade. En seco, ocloroe obromonon producen efecto e oflúorsó lle ataca a temperaturas superiores a 500 °C.Ocloruro cuprosoe ocloruro cúprico,combinados co osíxeno e en presenza de humidade producenácido clorhídrico,ocasionando unhas manchas deatacamitaouparatacamita,de cor verde pálido a azul verdoso, suaves e povorentas que non se fixan sobre a superficie e producen máis cloruros de cobre, iniciando de novo o ciclo da erosión.

Osácidos oxiácidosatacan ao cobre, polo cal utilízanse estes ácidos comodecapantes(ácido sulfúrico) eabrillantadores(ácido nítrico). Oácido sulfúricoreacciona co cobre formando un sulfuro, CuS (covelina) ou Cu₂S (calcocita) de cor negra e auga. Tamén poden formarse sales desulfato cúprico(antlerita) con cores de verde a azul verdoso.Estes sales son moi comúns nosánodosdosacumuladores de plomoque se empregan nosautomóbiles.

Oácido cítricodisolve o óxido de cobre, polo que se aplica para limpar superficies de cobre, lustrando o metal e formandocitrato de cobre.Se logo de limpar o cobre con ácido cítrico, se volve a utilizar o mesmo pano para limpar superficies dechumbo,o chumbo bañarase dunha capa externa de citrato de cobre ecitrato de plomocunha cor avermellada e negra.

Propiedades biolóxicas

Artigo principal:Bioloxía do cobre.

Nas plantas, o cobre posúe un importante papel no proceso dafotosíntesee forma parte da composición daplastocianina.Ao redor do 70 % do cobre dunha planta está presente naclorofila,principalmente noscloroplastos.Os primeiros síntomas nas plantas por deficiencia de cobre aparecen en forma de follas estreitas e retortas, ademais de puntas esbrancuxadas. Aspanículase asvainaspoden aparecer baleiras por unha deficiencia severa de cobre, ocasionando graves perdas económicas na actividade agrícola.

O cobre contribúe á formación deglóbulos vermellose ao mantemento dosvasos sanguíneos,nervios,sistema inmunitarioeósose xa que logo é esencial para a vida humana. O cobre atópase nalgúnsenzimascomo ocitocromo c oxidase,alisil oxidasee asuperóxido dismutase.

O desequilibrio de cobre no organismo cando se produce en forma excesiva ocasiona unha enfermidade hepática coñecida comoenfermidade de Wilson,a orixe desta enfermidade é hereditario, e separadamente do trastorno hepático que ocasiona tamén dana ao sistema nervioso. Trátase dunha enfermidade pouco común.^{[Cómpre referencia]}

Pode producirse deficiencia de cobre en nenos cunha dieta pobre en calcio, especialmente se presentan diarreas ou desnutrición. Tamén hai enfermidades que diminúen a absorción de cobre, como aenfermidade celíaca,afibrose quísticaou ao levar dietas restritivas.

O cobre atópase nunha gran cantidade de alimentos habituais da dieta tales como ostras, mariscos, legumes, vísceras e noces entre outros, ademais da auga potable e polo tanto é moi raro que se produza unha deficiencia de cobre no organismo.

Precaucións sanitarias do cobre

Malia que o cobre é unoligoelementonecesario para a vida, uns niveis altos deste elemento no organismo poden ser daniños para a saúde. A inhalación de niveis altos de cobre pode producir irritación das vías respiratorias. A inxestión de niveis altos de cobre pode producir náuseas, vómitos e diarrea. Un exceso de cobre no sangue pode danar o fígado e os riles, e ata causar a morte.Inxerir por vía oral unha cantidade de 30 g de sulfato de cobre é potencialmente letal nos humanos.

Para as actividades laborais nas que se elaboran e manipulan produtos de cobre, é necesario utilizar medidas de protección colectiva que protexan aos traballadores. Ovalor límite toleradoé de 0,2 mg/m³ para o fume e 1 mg/m³ para o po e a néboa. O cobre reacciona con oxidantes fortes tales comocloratos,bromatoseioduros,orixinando un perigo de explosión. Ademais pode ser necesario o uso deequipos de protección individualcomoluvas,lentesemáscaras.Ademais, pode ser recomendable que os traballadores se duchen e cambien deroupaantes de volver á súa casa cada día.

AOrganización Mundial da Saúde(OMS) na súaGuía da calidade da auga potablerecomenda un nivel máximo de 2 mg/l.O mesmo valor foi adoptado naUnión Europeacomo valor límite de cobre naauga potable,mentres que nosEstados Unidosa Axencia de Protección Ambiental estableceu un máximo de 1,3 mg/l.A auga conconcentraciónsde cobre superiores a 11 mg/l pode ensuciar a roupa ao lavala e presentar un sabor metálico desagradable.AAxencia para Substancias Tóxicas e o Rexistro de EnfermidadesdosEstados Unidosrecomenda que, para diminuír os niveis de cobre na auga potable que se conduce portubosde cobre, se deixe correr a auga polo menos 15 segundos antes de bebela ou usala por primeira vez na mañá.

As actividades mineiras poden provocar a contaminación de ríos e augas subterráneas con cobre e outros metais durante a súa explotación así como unha vez abandonada a minería na zona. A cor turquesa da auga e as rocas débese á acción que o cobre e outros metais desenvolven durante a súa explotación mineira.

Aliaxes e tipos de cobre

Desde o punto de vista físico, o cobre puro posúe moi baixolímite elástico(33 MPa) e unhadurezaescasa (3 naescala de Mohsou 50 naescala de Vickers). En cambio, unido enaliaxecon outros elementos adquire características mecánicas moi superiores, aínda que diminúe a súa condutividade. Existe unha ampla variedade de aliaxes de cobre, de cuxas composicións dependen as características técnicas que se obteñen, polo que se utilizan en multitude de obxectos con aplicacións técnicas moi diversas. O cobre aliase principalmente cos seguintes elementos:Zn,Sn,Al,Nin,Be,Si,Cd,Cre outros en menor cuantía.

Segundo os fins aos que se destinan na industria, clasifícanse en aliaxes para forxa e en aliaxes para moldeo. Para identificalas teñen as seguintes nomenclaturas xerais segundo a normaISO1190-1:1982 ou o seu equivalenteUNE37102:1984.Ambas normas utilizan o sistema UNS (doinglésUnified Numbering System).

Latón (Cu-Zn)

Artigo principal:Latón.

Xerraexipcia delatón,Museo do Louvre,París.

Olatón,tamén coñecido comocuzin,é unha aliaxe de cobre,cinc(Zn) e, en menor proporción, outros metais. Obtense mediante afundicióndos seus compoñentes nuncrisolou mediante afundiciónereducióndemenassulfurosas nunforno de reverberoou decubilote.Nos latóns industriais, a porcentaxe de Zn mantense sempre inferior o 50%. A súa composición inflúe nas características mecánicas, afusibilidadee a capacidade de conformación porfundición,forxaemecanizado.En frío, oslingotesobtidosdeformanseplasticidadeproducindoláminas,varillasou cortanse en tiras susceptibles de estirarse para fabricararames.A súa densidade depende da súa composición, xeralmente rolda entre 8,4 g/cm³ e 8,7 g/cm³.

As características dos latóns dependen da proporción de elementos que interveñan na aliaxe de tal forma que algúns tipos de latón sonmaleablesunicamente en frío, outros exclusivamente en quente, e algúns non o son a ningunha temperatura. Todos os tipos de latón vólvense crebadizos cando se quentan a unha temperatura próxima aopunto de fusión.

O latón é máis duro que o cobre, pero fácil demecanizar,gravarefundir.É resistente áoxidación,ás condicións salinas e émaleable,polo que pode laminarse en ferros finos. A súa maleabilidade varía a temperatura e coa presenza, mesmo en cantidades mínimas, doutros metais na súa composición.

Unha pequena achega de chumbo na composición do latón mellora amaquinabilidadeporque facilita a fragmentación daslabrasno mecanizado. O chumbo tamén ten un efecto lubricante polo seu baixo punto de fusión, o que permite retardar o desgaste da ferramenta de corte.

O latón admite poucos tratamentos térmicos e unicamente se realizanrecocidosde homoxeneización e recristalización. O latón ten unha coramarelobrillante, con parecido aoouro,característica que é aproveitada naxoiaría,especialmente nabixutería,e nogalvanizadode elementos decorativos. As aplicacións dos latóns abarcan outros campos moi diversos, comoarmamento,caldeirería,soldadura,fabricación de arames, tubos decondensadores eléctricoseterminais eléctricos.Como non é atacado pola auga salgada, úsase tamén nas construcións debarcose en equipos pesqueiros e mariños.

O latón non produce faíscas por impacto mecánico, unha propiedade atípica nasaliaxes.Esta característica converte ao latón nun material importante na fabricación de envases para a manipulación de compostos inflamables, cepillos de limpeza de metais e nospararraios.

Bronce (Cu-Sn)

Artigo principal:Bronce.

Estatua de bronce. David espido.

As aliaxes en cuxa composición predominan o cobre e oestaño(Sn) coñécense co nome debroncee son coñecidas desde a antigüidade. Hai moitos tipos de bronces que conteñen ademais outros elementos comoaluminio,berilio,cromoousilicio.A porcentaxe de estaño nestas aliaxes está comprendido entre o 2 e o 22 %. Son de cor amarélente e as pezas fundidas de bronce son de mellor calidade que as de latón, pero son máis difíciles de mecanizar e máis caras.

A tecnoloxía metalúrxica da fabricación do bronce é un dos fitos máis importantes da historia da humanidade pois deu orixe á chamadaIdade de Bronce.O bronce foi a primeira aliaxe fabricada voluntariamente polo ser humano: realizábase mesturando o mineral de cobre (calcopirita,malaquitaetc.) e o de estaño (casiterita) nun forno alimentado concarbón vexetal.O resultante da combustión docarbón,que se oxidaba formandoanhídrido carbónico,producía a redución dos minerais de cobre e estaño a metais. O cobre e o estaño que se fundían reducíanse entre un 5 e un 10 % en peso de estaño.

O bronce emprégase especialmente en aliaxes condutoras da calor, enbaterías eléctricase na fabricación deválvulas,tubos de enxeñaría e unións defontanería.Algunhas aliaxes de bronce úsanse en unións deslizantes, comorodamentose descansos, discos de fricción; e outras aplicacións onde se require alta resistencia ácorrosióncomorodetesdeturbinasou válvulas debombas,entre outroselementos de máquinas.Nalgunhas aplicacións eléctricas é utilizado enresortes.

Alpaca (Cu-Ni-Zn)

Artigo principal:Alpaca (aliaxe).

Oveiras dealpaca.

Asalpacasou pratas alemás son aliaxes de cobre,níquel(Ni) ezinc(Zn), nunha proporción de 50-70 % de cobre, 13-25 % de níquel, e 13-25 % de zinc.As súas propiedades varían de forma continua en función da proporción destes elementos na súa composición, pasando de máximos de dureza a mínimos de condutividade. Estas aliaxes teñen a propiedade de rexeitar os organismos mariños (antifouling). Se a estas aliaxes de cobre-níquel-zinc se lle engaden pequenas cantidades dealuminioouferroconstitúen aliaxes que se caracterizan pola súa resistencia ácorrosiónmariña, polo que se utilizan amplamente na construción naval, principalmente en condensadores e tubaxes, así como na fabricación demoedase de resistencias eléctricas.

As aliaxes de alpaca teñen unha boa resistencia á corrosión e boas calidades mecánicas. A súa aplicación abarca materiais detelecomunicacións,instrumentos e accesorios defontaneríae electricidade, como billas, abrazadeiras, peiraos, conectores. Tamén se emprega na construción e ferraxería, para elementos decorativos e nas industrias químicas e alimentarias, ademais de materiais de vaixelas e ourivaría.

Omonelé unha aliaxe que se obtén directamente de minerais canadenses e ten unha composición de Cu= 28-30%, Ni= 66-67%, Fe= 3-3,5%. Este material ten gran resistencia aos axentes corrosivos e ás altas temperaturas.

Outro tipo de alpaca é o chamadoplatinoide,aliaxe de cor branca composta de 60% de cobre,14% de níquel, 24% de cinc e de 1-2% devolframio.

Outras aliaxes

Outras aliaxes de cobre con aplicacións técnicas son as seguintes:

Cobre-cadmio(Cu-Cd)

Son aliaxes de cobre cunha pequena porcentaxe decadmioe teñen unha maior resistencia que o cobre puro. Utilízanse en liñas eléctricas aéreas sometidas a fortes solicitacións mecánicas comocatenariase cables de contacto paratranvías.

Cobre-cromo(Cu-Cr)eCobre-cromo-circonio (Cu-Cr-Zr)

Teñen unha alta condutividade eléctrica e térmica. Utilízanse eneléctrodosdesoldadura por resistencia,barras de colectores,contactoresde potencia, equipossiderúrxicoseresortescondutores.

Cobre-ferro-fósforo (Cu-Fe-P)

Para a fabricación de elementos que requiran unha boa condutividade eléctrica e boas propiedades térmicas e mecánicas engádense ao cobre partículas deferroefósforo.Estas aliaxes utilízanse encircuítos integradosporque teñen unha boa condutividade eléctrica, boas propiedades mecánicas e teñen unha alta resistencia átemperatura.

Peza de duraluminio usada no dirixible USSAkron.

Cobre-aluminio(Cu-Al)

As aliaxes de cobre con aluminio, tamén coñecidas como bronces eduraluminio,conteñen polo menos un 10% de aluminio. Estas aliaxes son moi parecidas polo seu cor aoouroe moi apreciadas para traballos artísticos. Teñen boas propiedades mecánicas e unha elevada resistencia á corrosión. Utilízanse tamén para ostrens de aterraxedosaviónse en certas construcións mecánicas.

Cobre-berilio(Cu-Be)

É unha aliaxe constituída esencialmente por cobre. Esta aliaxe ten importantes propiedades mecánicas e gran resistencia á corrosión. Utilízase para fabricar peiraos,moldespara plásticos, eléctrodos para soldar por resistencia e ferramentasantideflagrantes.

Cobre-prata(Cu-Ag) ou cobre áprata

É unha aliaxe débil polo seu alto contido de cobre, que se caracteriza por unha alta dureza que lle permite soportar temperaturas de ata 226 °C, mantendo a condutividade eléctrica do cobre.

Constantán(Cu₅₅Nin₄₅)

É unhaaliaxeformada por un 55% de cobre e un 45% deníquel.Caracterízase por ter un unharesistividade eléctricade 4,9•10⁻⁷Ω•m case constante nun amplo rango de temperaturas, cuncoeficiente de temperaturade 14,9•10⁻⁷Ω•m. Emprégase na fabricación determopares,galgas extensiométricasemoedas.

Manganina(Cu₈₆Mn₁₂Nin₂)

É outra aliaxe cun moi baixo coeficiente de temperatura e utilízase en galgas extensiométricas eresistoresde alta estabilidade. Ademais, o seupotencialtermoeléctricode contacto co cobre porefecto Seebecké moi pequeno (+0,6 mV/100 K). A súa resistividade eléctrica é duns 4,9•10⁻⁷Ω•m e o seu coeficiente de temperatura é de 10⁻⁸K⁻¹.

Algunhas aliaxes de cobre teñen pequenas porcentaxes dexofree dechumboque melloran amaquinabilidadeda aliaxe. Tanto o chumbo como o xofre teñen moi baixasolubilidadeno cobre, separándose respectivamente como chumbo (Pb) e comosulfuro cuproso(Cu₂S) nosbordos de grane facilitando a rotura das labras nos procesos de mecanizado, mellorando a maquinabilidade da aliaxe.

Procesos industriais do cobre

Minería do cobre

Mina ao descubertoenBingham,Illinois(Estados Unidos).

Mina de cobreChuquicamata,Chile.

O cobre nativo adoita acompañar aos seus minerais en bolsas que afloran á superficie explotándose en minas ao descuberto. O cobre obtense a partir de minerais sulfurados (80 %) e de minerais oxidados (20 %), os primeiros trátanse por un proceso denominado pirometalurxia e os segundos por outro proceso denominado hidrometalurxia.Xeralmente na capa superior atópanse os minerais oxidados (cuprita,melaconita), xunto a cobre nativo en pequenas cantidades, o que explica a súa elaboración milenaria xa que o metal podía extraerse facilmente en fornos de fosa. A continuación, por baixo do nivel freático, atópanse aspiritas(sulfuros) primariascalcosina(Cu₂S) ecovellina(CuS) e finalmente as secundariascalcopirita(FeCuS₂) cuxa explotación é máis rendible que as anteriores. Acompañando a estes minerais atópanse outros como abornita(Cu₅FES₄), os cobres grises e os carbonatosazuritaemalaquitaque adoitan formar masas importantes nas minas de cobre por ser a forma na que usualmente se alteran os sulfuros.

A tecnoloxía para a obtención do cobre está moi ben desenvolvida aínda que é laboriosa debido á pobreza dalei dos minerais.Os xacementos de cobre conteñen xeralmente concentracións moi baixas do metal. Esta é a causa de que moitas das distintas fases de produción teñan por obxecto a eliminación de impurezas.

Metalurxia do cobre

Cátodo de cobre.

Artigo principal:Industria do cobre.

Ametalurxiado cobre depende de que o mineral se presente en forma desulfurosou de óxidos (cuprosooucúprico).

Para os sulfuros utilízase para producir cátodos a vía chamada pirometalurxia, que consiste no seguinte proceso: Conminución do mineral -> Concentración (flotación) -> fundición en forno -> paso a convertidores -> afino -> moldeo deánodos-> electrorefinación ->cátodo.O proceso de refinado produce uns cátodos cun contido do 99,9 % de cobre. Os cátodos son uns ferros dun metro cadrado e un peso de 55 kg.

Outros compoñentes que se obteñen deste proceso sonferro(Fe) exofre(S), ademais de moi pequenas cantidades deprata(Ag) eouro(Au). Como impurezas do proceso extráense taménchumbo(Pb),arsénico(As) emercurio(Hg).

Como regra xeral unha instalación metalúrxica de cobre que produza 300.000t/ano de ánodos, consome 1.000.000 t/ano de concentrado de cobre e como subprodutos produce 900.000 t/ano deácido sulfúricoe 300.000 t/ano de escouras.

Cando se trata de aproveitar os residuos minerais, a pequena concentración de cobre que hai neles atópase en forma de óxidos e sulfuros, e para recuperar ese cobre emprégase a tecnoloxía chamada hidrometalurxia, máis coñecida pola súa nomenclatura anglosaxoa Sx-Ew.

O proceso que segue esta técnica é o seguinte: Mineral de cobre->lixiviación-> extracción->electrólise->cátodo

Esta tecnoloxía utilízase moi pouco porque a case totalidade de concentrados de cobre atópase formando sulfuros, sendo a produción mundial estimada de recuperación de residuos en torno ao 15 % da totalidade de cobre producido.

Tratamentos térmicos do cobre

Tubaxede cobrerecocido.

O cobre e as súas aliaxes permiten determinadostratamentos térmicospara fins moi determinados sendo os máis usuais os derecocido,refinado e temple.

O cobre duro recocido preséntase moi ben para operacións en frío como son: dobrado, estampado e embutido. O recocido prodúcese quentando o cobre ou o latón a unha temperatura adecuada nun forno eléctrico de atmosfera controlada, e logo déixase arrefriar ao aire. Hai que procurar non superar a temperatura de recocido porque entón quéimase o cobre e tórnase crebadizo quedando inutilizable.

O refinado é un proceso controlado de oxidación seguida dunha redución. O obxectivo da oxidación é eliminar as impurezas contidas no cobre, volatilizándoas ou reducíndoas a escouras. O obxectivo da redución é mellorar aductilidadee amaleabilidadedo material.

Os tratamentos térmicos que se realizan os latóns son principalmente recocidos de homoxeneización, recristalización e estabilización. Os latóns con máis do 35 % de Zn poden temperarse para facelos máis brandos.

Os bronces habitualmente sométense a tratamentos de recocidos e de homoxeneización para as aliaxes de moldeo; e recocidos contradurezae de recristalización para as aliaxes de forxa. O temple dos bronces de douselementosconstituíntes é análogo aotemperado do aceiro:quéntase a uns 600 °C e arrefríase rapidamente. Con isto conséguese diminuír adurezado material, ao contrario do que sucede ao temperar aceiro e algúns bronces con máis de dous compoñentes.

Aplicacións e usos do cobre

Xa sexa considerando a cantidade ou o valor do metal empregado, o uso industrial do cobre é moi elevado. É un material importante en multitude de actividades económicas e foi considerado un recurso estratéxico en situacións de conflito.

Cobre metálico

O cobre utilízase tanto cun gran nivel de pureza, próximo ao 100 %, como aleado con outros elementos. O cobre puro emprégase principalmente na fabricación de cables eléctricos.

Electricidade e telecomunicacións

Cable eléctricode cobre.

O cobre é o metal non precioso con mellorcondutividade eléctrica.Isto, unido a súaductilidadee resistencia mecánica, convertérono no material máis empregado para fabricarcables eléctricos,tanto de uso industrial como residencial. Así mesmo empréganse condutores de cobre en numerosos equipos eléctricos comoxeradores,motoresetransformadores.A principal alternativa ao cobre nestas aplicacións é oaluminio.

Tamén son de cobre a maioría dos cables telefónicos, os cales ademais posibilitan o acceso aInternet.As principais alternativas ao cobre para telecomunicacións son afibra ópticae ossistemas inalámbricos.Doutra banda, todos os equipos informáticos e de telecomunicacións conteñen cobre en maior ou menor medida, por exemplo nos seuscircuítos integrados,transformadores e cableado interno.

Medios de transporte

O cobre emprégase en varios compoñentes de coches e camións, principalmente osradiadores(grazas á súa altacondutividade térmicae resistencia á corrosión),freoserodamentos,ademais naturalmente dos cables e motores eléctricos. Un coche pequeno contén en total ao redor de 20 kg de cobre, subindo esta cifra a 45 kg para os de maior tamaño.

Tamén ostrensrequiren grandes cantidades de cobre na súa construción: entre 1 e 2 toneladas nos trens tradicionais e ata 4 toneladas nos dealta velocidade.Ademais ascatenariasconteñen unhas 10 toneladas de cobre por quilómetro nasliñas de alta velocidade.

Por último, oscascos dos barcosinclúen a miúdo aliaxes de cobre e níquel para reducir o ensuciamento producido polos seres mariños.

Construción e ornamentación

Cara daEstatua da LiberdadedeNova York,feita con láminas de cobre sobre unha estrutura deaceiro.

Unha gran parte dasredes de transporte de augaestán feitas de cobre ou latón,debido á súa resistencia á corrosión e as súas propiedades anti-bacterianas, quedando as tubaxes dechumboen desuso polos seus efectos nocivos para a saúde humana. Fronte ás tubaxes deplástico,as de cobre teñen a vantaxe de que non arden en caso de incendio e, xa que logo, non liberan fumes e gases potencialmente tóxicos.

O cobre e, sobre todo, o bronce utilízanse tamén como elementos arquitectónicos e revestimentos encubertas,fachadas,portas e xanelas. O cobre emprégase tamén a miúdo para ospomosdas portas de locais públicos, xa que as súas propiedades anti-bacterianas evitan a propagación deepidemias.

Dúas aplicacións clásicas do bronce na construción e ornamentación son a realización deestatuase decampás.

O sector da construción consome actualmente (2008) o 26% da produción mundial de cobre.

Moedas

Moeda-placa de cobresueca(Gabinete Real de Moedas de Estocolmo).

Desde o inicio da cuñaxe demoedasnaIdade Antigao cobre emprégase como materia prima das mesmas, ás veces puro e, máis a miúdo, en aliaxes como obroncee ocuproníquel.

Exemplos de moedas que inclúen cobre puro:

• As moedas deun,dousecincocéntimos de euro son deaceirorecuberto de cobre.Amoeda de 1 centavo de dólar estadounidenseé decincrecuberto de cobre.

Exemplos de moedas de cuproníquel:

• Disco interior damoeda de 1 euroe parte exterior damoeda de 2 euros.Moedas de 25 e 50 céntimos de dólar estadounidense.Moedas españolas de 5, 10, 25, 50 e 200 pesetas cuñadas desde 1949.

Exemplos de moedas doutras aliaxes de cobre:

• As moedas dedez,vinteecincuentacéntimos de euro son deouro nórdico,unha aliaxe que contén un 89 % de cobre.As moedas arxentinas de 5, 10, 25 e 50 centavos depesona súa versión dourada, son de 92 % de cobre e 8 % dealuminio.

Outras aplicacións

Instrumento musical de vento.

O cobre participa na materia prima dunha gran cantidade de diferentes e variados compoñentes de todo tipo demaquinaria,tales comocasquillos,coxinetes,embelecedores, etc. Forma parte dos elementos debixutería,lámpadasetubos fluorescentes,calderería,electroimáns,moedas,instrumentos musicais de vento,microondas,sistemas de calefacción eaire acondicionado.O cobre, o bronce e o latón son aptos para tratamentos degalvanizadopara cubrir outros metais.

Cobre non metálico

Osulfato de cobre (II)tamén coñecido como sulfato cúprico é o composto de cobre de maior importancia industrial e emprégase comoadubo sintéticoepesticidaen agricultura,alguicidana depuración daaugae comoconservantedamadeira.

O sulfato de cobre está especialmente indicado para suplir funcións principais do cobre na planta, no campo dasencimas:oxidasasdoácido ascórbico,polifenol,citocromoetc.Tamén forma parte da plastocianina contida noscloroplastose que participa na cadea de transferencia de electróns dafotosíntese.A súa absorción realízase mediante un proceso activo metabólicamente. Practicamente non é afectado pola competencia doutroscatiónspero, pola contra, afecta aos demais catións. Este produto pode ser aplicado eninvernadoirospara todo tipo de cultivo e en calquera zona climática.

Para a decoración deazulexosecerámica,realízansevidradosque proporcionan un brillo metálico de diferentes cores. Para decorar a peza unha vez cocida e vidrada, aplícanse mesturas deóxidos de cobree outros materiais e despois vólvese a cocer a peza a menor temperatura.Ao mesturar outros materiais cos óxidos de cobre poden obterse diferentes tonalidades.Para as decoracións de cerámica, tamén se empregan películas metálicas de prata e cobre en mesturascoloidaisde vernices cerámicos que proporcionan tons parecidos ás irisacións metálicas doouroou do cobre.

Unpigmentomoi utilizado enpinturapara os tons verdes é overdete,tamén coñecido neste ámbito comoverdigris,que consiste nunha mestura formada principalmente por acetatos de cobre, que proporciona tons verdosos ou azulados.

Produtos do cobre

Fundición: blíster e ánodos

O cobre blíster, tamén chamado ampollado ou anódico, ten unha pureza de entre 98 e 99,5 %, e a súa principal aplicación é a fabricación por víaelectrolíticade cátodos de cobre, cuxa pureza alcanza o 99,99 %. Tamén se pode empregar para sintetizarsulfato de cobree outros produtos químicos. A súa principal aplicación é a súa transformación en ánodos de cobre.

O paso intermedio na transformación de cobre blíster en cátodos de cobre é a produción de ánodos de cobre, con preto do 99,6 % de pureza. Un ánodo de cobre ten unhas dimensións aproximadas de 100x125 cm, un grosor de 5 cm e un peso aproximado de 350 kg.

Refinaría: cátodos

O cátodo de cobre constitúe a materia prima idónea para a produción de arame groso de cobre de altas especificacións. É un produto, cun contido superior ao 99,99 % de cobre, é resultante do refino electrolítico dos ánodos de cobre. A súa calidade está dentro da denominación Cu-CATH-01 baixo a norma EN 1978:1998. Preséntase en paquetes enroscados e láminas, cuxa ferro ten unhas dimensións de 980x930 mm e un grosor de 7 mm cun peso aproximado de 47 kg. O seu uso fundamental é a produción de arame groso de cobre de alta calidade, aínda que tamén se utiliza para a elaboración doutros semitransformados de alta esixencia.

Subprodutos de fundición e refinaría

Despois do proceso de elaborar ánodo de cobre e cátodo de cobre obtéñense os seguintes subprodutos:ácido sulfúrico,escoura granulada, lodos electrolíticos,sulfato de níquelexeso.

Arame groso

O arame groso de cobre é un produto resultante da transformación de cátodo na coada continua. O seu proceso de produción realízase segundo as normas ASTM B49-92 e EN 1977.

As características esenciais do arame groso producido pola empresa Atlantic-copper son:

• Diámetro e tolerancia: 8 mm ± 0,4 mm. Cu: 99,97 % min. Osíxeno: 200 ppm. Condutividade eléctrica: > 101 % (IACS. Test de elongación espiral: > 450 m (200 °C)

O arame groso comercialízase en bobinas flexadas sobre palet de madeira e protexidas con funda de plástico. Cuxas dimensións son: Peso bobina 5000 kg, diámetro exterior 1785 mm, diámetro interior 1150 mm e altura 900 mm. As aplicacións do arame groso son para a fabricación de cables eléctricos que requiran unha alta calidade, xa sexan esmaltados ou multifilares de diámetros de 0,15/0,20 mm.

Arame de cobre espido

Bobina de arame espido.

O arame de cobre espido prodúcese a partir do arame groso e mediante un proceso de desbaste nun forno de recocido. Obtense arame espido formado por un fío de cobre electrolítico en tres amornes, duro, semiduro e suave e utilízase para usos eléctricos prodúcese nunha gama de diámetros de 1 mm a 8 mm e en bobinas que poden pesar da orde de 2250 kg. Este arame utilízase en liñas aéreas de distribución eléctrica, en neutros de subestacións, conexións a terra de equipos e sistemas e para fabricar fíos planos, esmaltados e multifilares que poden ter un diámetros de 0,25/0,22 mm. Está fabricado a base de cobre de alta pureza cun contido mínimo de 99,9 % de Cu. Este tipo de arame ten unha alta condutividade, ductilidade e resistencia mecánica así como gran resistencia á corrosión en ambientes salobres.

Trefilado

Artigo principal:Cable.

Denomínasetrefiladoao proceso de adelgazamento do cobre a través do estiramento mecánico que se exerce ao mesmo ao partir de arame groso de 6 ou 8 mm de diámetro co obxectivo de producir cables eléctricos flexibles coa sección requirida. Un cable eléctrico componse de varios fíos que mediante un proceso de extrusión aplícaselle o illamento exterior cun composto plástico dePVCoupolietileno.Xeralmente o calibre de entrada é de 6 a 8 mm, para logo adelgazalo ao diámetro requirido. Como o trefilado é un proceso continuo vanse formando diferentes bobinas ou rolos que van sendo cortados ás lonxitudes requiridas ou establecidas polas normas e son debidamente etiquetados cos correspondentes datos técnicos do cable.

Chámase apantallado ao cubrimento dun condutor central debidamente illado por varios fíos condutores de cobre, que entrelazados ao redor forman unha pantalla. Cando é necesario illar un fío condutor mediante esmaltado aplícaselle unha capa deverniz(poliesterimida). Estas mesturas de resinas son usadas para recubrir o condutor metálico quedando illados do medio ambiente que o rodea e logrando desta forma conducir o fluxo eléctrico sen problemas.

Tubos

Bobina de tubo de cobre.

Un tubo é un produto oco, de sección normalmente redonda, que ten unha periferia continua e que é utilizado enfontaneríae sistemas mecánicos para o transporte delíquidosougases.Os tubos de cobre utilízanse masivamente en edificios residenciais, comerciais e industriais.

Para a fabricación de tubo se parte, polo xeral, dunha mestura de cobre refinado e deferrallade calidade controlada, que se funde nun forno. Da coada de cobre obtéñense lingotes coñecidos como «billets», que teñen forma cilíndrica, uns 300 mm de diámetro e 8 m de longo e un peso dunhas 5toneladas.Os tubos sen costura fabrícanse a partir destes lingotes mediante as operacións seguintes:

1. Corte dos lingotes en pezas duns 700 mm de longo.
2. Quecemento enforno de túnela entre 800 e 900 °C.
3. Extrusióna alta temperatura, pola cal se obtén nunha soa pasada unha peza ou pretubo de gran diámetro con paredes moi grosas. A máquina na que se realiza esta operación denomínase "extrusor" e consiste dun "mandril" que aperta o lingote quente ata facelo pasar a través dunha matriz calibrada. Durante a extrusión, o cobre sofre unha oxidación superficial que pode prexudicar as operacións posteriores.
4. Laminaciónen frío, que reduce o grosor da parede do tubo, conservando a súa sección circular. Realízase pasando o pretubo, cun mandril inserido, entre dous cilindros que xiran en sentido contrario e que teñen un movemento de vaivén en sentido lonxitudinal.
5. Trefiladoen frío, que estira o tubo e reduce o seu diámetro ata as diferentes especificacións comerciais. Realízase nunha máquina chamada "Bull Block" na que o tubo é obrigado a pasar a través de varias matrices externas e dun calibre interno chamado "mandril flotante".
6. Recocido,tratamento térmico que recristaliza o cobre e permítelle recuperar a plasticidade perdida ao longo das operacións anteriores.
7. Acabado. Ao tubo recocido pódenselle aplicar diversos tipos de acabado en función da aplicación, por exemplo un revestimento externo de protección ou un acabado interno moi liso.
8. Control de calidade.Unha proba utilizada frecuentemente para detectar imperfeccións en tubos de cobre é a deindución electromagnéticaporcorrentes de Foucault.
9. Embalaxe,que varía segundo o tipo de tubo. Mentres que os recocidos ou os de amorne brando necesitan embalaxes que os protexan de deformacións durante o transporte, os tubos laminados en frío de amorne duro empaquetanse simplemente en fardos. Non necesita protección dos axentes atmosféricos.

Laminación

Unha das propiedades fundamentais do cobre é a súamaleabilidadeque permite producir todo tipo de láminas desde grosores moi pequenos, tanto en forma de rolo continuo como en ferros de diversas dimensións, mediante as instalacións de laminación adecuadas.

Fundición de pezas

Artigo principal:Fundición (industria).

Canóns debroncefundido.Os Inválidos,París.

O cobre puro non é moi adecuado para fundición por moldeo porque producegalleo.Este fenómeno consiste en que oosíxenodo aire absórbese sobre o cobre a altas temperaturas e formaburbullas;cando despois arrefríase o metal, libérase o osíxeno das burbullas e quedan ocos microscópicos sobre a superficie das pezas fundidas.

As súas aliaxes si permiten fabricar pezas por calquera dos procesos defundiciónde pezas que existen dependendo do tipo de peza e da cantidade que se teña que producir. Os métodos máis usuais de fundición son por moldeo e por centrifugado.

Denomínase fundición por moldeo ao proceso de fabricación de pezas, comunmente metálicas pero tamén de plástico, consistente en fundir un material e introducilo nunha cavidade, chamada molde, onde se solidifica. O proceso tradicional é a fundición en area, por ser esta un material refractario moi abundante na natureza e que, mesturada con arxila, adquire cohesión e moldeabilidad sen perder a permeabilidade que posibilita evacuar os gases do molde á vez que se verte o metal fundido

O proceso defundición centrifugadaconsiste en depositar unha capa de fundición líquida nunmoldede revolución xirando a gran velocidade e solidificar rapidamente o metal mediante un arrefriado continuo do molde ou coquilla. As aplicacións deste tipo de fundición son moi variadas.

Forxado

Prensa de estampaxe.

Oforxadoen quente dunha peza consiste en inserir nun molde unha barra de metal, quentala á temperatura adecuada e obrigala a deformarse plásticamente ata adoptar a forma do molde. A vantaxe de forxar en quente é que se reduce a potencia mecánica que debe fornecer aprensapara a deformación plástica.

Os produtos do cobre e as súas aliaxes reúnen moi boas condicións para producir pezas por procesos de estampaxe en quente, permitindo o deseño de pezas sumamente complexas grazas á gran ductilidade do material e a escasa resistencia á deformación que opón, proporcionando así unha vida longa ás matrices. Unha aliaxe de cobre é "forxable" en quente se existe un rango de temperaturas suficientemente amplo no que a ductilidade e a resistencia á deformación sexan aceptables. Este rango de temperaturas depende de composición química que teña, na que inflúen os elementos engadidos e das impurezas.

Mecanizado

Pezas de cobre mecanizadas.

As pezas de cobre ou das súas aliaxes que van someterse a traballos demecanizadopor arranque de labra teñen na súa composición química unha pequena achega dechumboexofreque provoca unha fractura mellor dalabracortada.

Actualmente (2008) o mecanizado de compoñentes de cobre, realízase baixo o concepto de mecanizado rápido en seco coa ferramenta refrixerada por aire se é necesario. Este tipo de mecanizado rápido caracterízase por que os cabezais das máquinas xiran a velocidades moi altas conseguindo grandesvelocidades de corteenferramentasde pouco diámetro.

Así mesmo, as ferramentas que se utilizan adoitan ser integrais de metal duro, con recubrimentos especiais que posibilitan traballar con avances de corte moi elevados. Os recubrimentos e materiais destas ferramentas son moi resistentes ao desgaste, poden traballar a temperaturas elevadas, por iso é polo que non sera necesario moitas veces a súa refrixeración, teñen un coeficiente de fricción moi baixo e conseguen acabados superficiais moi finos e precisos.

Soldadura

Compoñentes de tubaxes para soldar.

Para soldar unións de cobre ou das súas aliaxes utilízanse dous tipos de soldadura diferentes:soldadura brandaesoldadura forte.

A soldadura branda é aquela que se realiza a unha temperatura duns 200 °C e utilízase para a unión dos compoñentes de circuítos impresos e electrónicos. Utilízansesoldadores de estañoe o material de achega é unha aliaxe deestañoechumboen forma de arame en rolo e que ten resina desoxidante na súa alma. É unha soldadura pouco resistente e serve para asegurar a continuidade da corrente eléctrica a través docircuíto.

As soldaduras de tubaxes de auga e gas realizadas polos fontaneiros son de diversos tipos en función dos materiais que se queiran unir e da estanqueidade que se queira conseguir da soldadura. Actualmente, a maioría dos tubos de instalacións de fontanería son de cobre, aínda que en ocasións úsanse tamén outros materiais.

A soldadura de tubaxes de cobre realízase con sopletes de gas que proporcionan a chama para fundir o material soldante. O combustible do soplete pode serbutanooupropano.

O cobre utilízase tamén como aglutinante na soldadura forte de fontanería, utilizada para conducións de gas e canalizacións complexas de auga quente. Un metal alternativo para esta aplicación é aprata.

Caldeiraría

Artigo principal:Caldeiraría.

Destilería con alambiques de cobre.

Chámasecaldeiraríaa unha especialidade profesional da rama de fabricación metálica que ten como función principal a construción de depósitos aptos para a almacenaxe e transporte de sólidos en forma de grans ou áridos, líquidos e gas así como todo tipo de construción naval e estruturas metálicas. Grazas á excelente condutividade térmica que ten a chapa de cobre utilízase para fabricaralambiques,caldeiras,serpentíns,cubertas, etc.

Embutición

Denomínaseembuticiónao proceso de conformado en frío polo que se transforma un disco ou peza recortada, segundo o material, en pezas ocas, e mesmo partindo de pezas previamente embutidas, estiralas a unha sección menor con maior altura.

O obxectivo é conseguir unha peza oca de acordo coa forma definida pola matriz de embutición que se utilice, mediante a presión exercida pola prensa. A matriz de embutición tamén é coñecida como molde.

Trátase dun proceso de conformado de chapa por deformación plástica no curso do cal a chapa sofre simultaneamente transformacións por estirado e por recalcado producíndose variacións no seu espesor. Para a embutición empréganse, case exclusivamente,prensas hidráulicas.

A chapa de cobre e as súas aliaxes teñen unhas propiedades moi boas para ser conformados en frío. A embutición é un bo proceso para a fabricación en chapa fina de pezas con superficies complexas e altas esixencias dimensionais, substituíndo con éxito as pezas tradicionalmente fabricadas por fundición e mecanizado.

Estampaxe

Coñécese co nome deestampaxeá operación mecánica que se realiza para gravar un debuxo ou unha lenda na superficie plana dunha peza que xeralmente é dechapametálica. As chapas de cobre e as súas aliaxes reúnen condicións moi boas para realizar nelas todo tipo de gravados.

Os elementos claves da estampaxe constitúeno unha prensa que pode ser mecánica, neumática ou hidráulica; de tamaño, forma e potencia moi variada, e unha matriz chamada estampa oucuño,onde está gravado o debuxo que se desexa cuñar na chapa, e que ao dar un golpe seco sobre a mesma queda gravado.

O estampado dos metais realízase por presión ou impacto, onde a chapa adáptase á forma do molde. A estampaxe é unha das tarefas de mecanizado máis fáciles que existen, e permite un gran nivel de automatismo do proceso cando se trata de realizar grandes cantidades de pezas.

A estampaxe pódese realizar en frío ou en quente, a estampaxe de pezas en quente chámaseforxa,e ten un funcionamento diferente á estampaxe en frío que se realiza en chapas xeralmente. As chapas de aceiro, aluminio, prata, latón e ouro son as máis adecuadas para a estampaxe. Unha das tarefas de estampaxe máis coñecidas é a que realiza a estampaxe das caras dasmoedasno seu proceso de cuñaxe.

Cuñaxe

Artigo principal:Cuñaxe.

Cuñadora con funcionamento automático.

Denomínase cuñaxe a operación mecánica que se realiza para producir pezas de chapa metálica ou onde sexa necesario realizar diversos buracos nas mesmas. Para realizar esta tarefa, utilízanse desde simples mecanismos de accionamiento manual ata sofisticadasprensas mecánicasde gran potencia.

Os elementos básicos dunha prensa cuñadora constitúeno o cuño que ten a forma e dimensións exteriores da peza ou dos buracos que se queiran realizar, e amatrizde corte por onde se insere o cuño cando é impulsado de forma enérxica pola potencia que lle proporciona a prensa mediante un accionamento de excéntrica e que proporciona un golpe seco e contundente sobre a chapa, producindo un corte limpo da mesma.

Segundo o traballo que se teña que realizar, así son deseñadas e construídas as prensas. Hai matrices simples e progresivas onde a chapa, que está en forma de grandes rolos, avanza automaticamente provocando o traballo de forma continuado, e non requirindo outros coidados que cambiar de rolo de chapa cando se termina e ir retirando as pezas troqueladas así como vixiar a calidade do corte que realizan.

Cando o corte se deteriora por desgaste do cuño e da matriz, desmóntanse da máquina e rectificanse nunha rectificadora plana, establecendo un novo corte. Unha matriz e un cuño permiten moitos reafiados ata que se desgastan totalmente.

Hai cuñadoras que funcionan cun cabezal onde pode levar inserido varios cuños de diferentes medidas e unha mesa ampla onde se coloca a chapa que se quere mecanizar. Esta mesa é activada mediantecontrol numérico por computadora(CNC) e desprázase ao longo e ancho da mesma a gran velocidade, producindo as pezas con rapidez e exactitude.

Toxicidade do cobre

Os mecanismos subxacentes para os efectos da intoxicación por Cu en humanos non son moi comprendidos. O Cu é un metal de transición que, do mesmo xeito que o resto deste tipo de metais (excepto o Zn), ten electróns desapareados nos seus orbitais externos. Por este motivo é que estes metais poden ser considerados radicais libres.

Exposición humana

O cobre pode ser atopado en moitas clases de comidas, na auga potable e no aire. Debido a que absorbemos unha cantidade eminente de cobre cada día pola comida, bebendo e respirando. A absorción do cobre é necesaria, porque o cobre é un elemento traza que é esencial para a saúde dos humanos. Aínda que os humanos poden manexar concentracións de cobre proporcionalmente altas, moito cobre pode tamén causar problemas de saúde.

As concentracións do cobre no aire son usualmente bastante baixas, así que a exposición ao cobre por respiración é insignificante. Pero xente que vive preto de fundicións que procesan o mineral cobre en metal poden experimentar esta clase de exposición.

A xente que vive en casas que aínda ten tubaxes de cobre están expostas a máis altos niveis de cobre que a maioría da xente, porque o cobre é liberado nas súas augas a través da corrosión das tubaxes.

Exposición ambiental

A produción mundial de cobre está aínda crecendo. Isto basicamente significa que cada vez máis cobre termina no medio ambiente. Os ríos están a depositar barro nas súas beiras que están contaminados con cobre, debido á vertedura de augas residuais contaminadas con cobre. O cobre entra no aire, maioritariamente a través da liberación durante a combustión de fuel. O cobre no aire permanecerá por un período de tempo eminente, antes de depositarse cando empeza a chover. Este terminará maiormente nos chans, como resultado os chans poden tamén conter grandes cantidades de cobre despois de que este sexa depositado desde o aire.

O cobre pode ser liberado no medio ambiente tanto por actividades humanas como por procesos naturais. Exemplo de fontes naturais son as tormentas de po, descomposición da vexetación, incendios forestais e aerosois mariños. O cobre é a miúdo atopado preto de minas, asentamentos industriais, vertedoiros e lugares de residuos.

Cando o cobre termina no chan este é fortemente atado as materias orgánica e minerais.

O cobre non rompe no ambiente e por iso pódese acumular en plantas e animais cando este se atopa no chan. En chans ricos en cobre só un número pequeno de plantas poden vivir. O cobre pode seriamente influír no proceso de certas terras agrícolas, dependendo da acidez do chan e a presenza de materia orgánica. A pesar disto o esterco que contén cobre é aínda usado.

O cobre pode interromper a actividade no chan, a súa influencia negativa na actividade de microorganismos e lombrigas de terra. A descomposición da materia orgánica pode diminuír debido a isto.

Cando os chans das granxas están contaminados con este material, os animais poden absorber concentracións de cobre que danan a súa saúde. Principalmente as ovellas sofren un grande efecto por envelenamento con cobre, debido a que os efectos do cobre maniféstanse a baixas concentracións.

Toxicidade aguda

A pesar de que nos traballos químicos de referencia indícase que os sales de cobre son tóxicas, na práctica isto só é certo cando as disolucións utilízanse de forma incontrolada, con fins suicidas ou como tratamento tópico de áreas con queimaduras graves. Cando se inxere sulfato de cobre, tamén coñecido como pedra azul ou azul vitriolo, en cantidades da orde de gramos, prodúcense náuseas, vómitos, diarrea, sudación, hemólise intravascular e posible fallo renal; en raras ocasións, obsérvanse tamén convulsións, coma e a morte. Cando se beben augas carbonatadas ou zumes de cítricos que estiveron en contacto con recipientes, canos, billas ou válvulas de cobre pódese producir irritación do tracto gastrointestinal, que poucas veces chega a ser grave. Este tipo de bebidas son suficientemente ácidas para disolver niveis de cobre irritantes. Existe un informe de úlceras corneais e irritación cutánea, con baixa toxicidade doutro tipo, nun mineiro do cobre que caeu nun baño electrolítico, aínda que a causa puido ser a acidez máis que o cobre. Nalgúns casos en que se utilizaron sales de cobre para o tratamento de queimaduras, observáronse concentracións elevadas de cobre sérico e manifestacións tóxicas. A inhalación de pos, fumes ou néboas de sales de cobre pode causar conxestión nasal e das mucosas, e ulceración con perforación do tabique nasal. Os fumes desprendidos durante o quecemento do cobre metálico poden producir febre, náuseas, gastralxias e diarrea.

Toxicidade crónica

Efectos tóxicos crónicos atribuíbles ao cobre só parecen existir en persoas que herdaron unha parella específica de xenes recesivos autosómicos e que, como consecuencia, desenvolven unha dexeneración hepatolenticular (enfermidade de Wilson). É unha enfermidade rara. A maior parte da alimentación diaria que consome o home contén de 2 a 5 mg de cobre, que practicamente non se retén no organismo. O contido corporal de cobre nunha persoa adulta é de 100 a 150 mg e é case constante. En individuos normais (sen enfermidade de Wilson), case todo o cobre está presente como parte integrante e funcional dunha ducia de proteínas e sistemas encimáticos, como a citocromo oxidasa, a dopa-oxidasa e a ceruloplasmina sérica. En persoas que inxeren grandes cantidades de recoiro ou mariscos de cuncha, fígado, cogomelos, noces e chocolate, alimentos todos eles ricos en cobre, ou en mineiros que traballan e comen durante 20 anos ou máis nun ambiente cargado cun 1 ó 2 % de po de minerais de cobre, poden chegar a observarse concentracións ata 10 veces superiores ao normal. Con todo, aínda non se describiu ningún caso de toxicidade crónica primaria por cobre (perfectamente definida a partir das observacións de pacientes con toxicose por cobre crónica herdada "a enfermidade de Wilson" como disfunción e lesións estruturais hepáticas, do sistema nervioso central, dos riles, os ósos e os ollos) excepto en persoas que padecen a enfermidade de Wilson. Con todo, os depósitos excesivos de cobre achados no fígado de pacientes con cirrose biliar primaria, colestase e cirrose infantil da India poden contribuír á gravidade da enfermidade hepática característica destes procesos.

Mecanismos de toxicose

Os mecanismos subxacentes para os efectos de intoxicación por Cu en humanos non son moi comprendidos. O Cu é un metal de transición que, do mesmo xeito que o resto deste tipo de metais (excepto o Zn), ten electróns desapareados nos seus orbitais externos. Por este motivo é que estes metais poden ser considerados radicais libres. O Cu, do mesmo xeito que o ferro pode participar nas reaccións tipo Fenton (1) e Häber-Weiss (2) producindo ROS:

1. Cu⁺+ H₂O₂→ Cu²⁺+ OH• + OH^-
2. Cu²⁺+ O₂^-• → Cu⁺+ O₂

Os sales de Cu+ reaccionan co H₂O₂con maior eficiencia que o Fe²⁺.De modo que o principal mecanismo de toxicose mediada por cobre pode descansar na súa habilidade para provocar sobreproducción de ROS e subsecuentemente dano prol-oxidativo a lípidos, ácidos nucleicos e proteínas

O cobre ten importantes efectos como axente citotóxico e xenotóxico desenvolvendo un papel importante na etiopatoxénese das neoplasias. Este último mecanismo consiste en danar a estrutura molecular do ADN por vía indirecta (ROS) ou directamente por formación de complexos con grupos funcionais das bases nitroxenadas que as modifican introducindo mutacións, ou dificultando o proceso de reparación.

Crese que unha das vías polas que os ions do cobre exercen o seu efecto tóxico é producindo un aumento da tensión oxidativo en múltiples tecidos do organismo.

Reciclado

O cobre é un dos poucos materiais que non se degradan nin perden as súas propiedades químicas ou físicas no proceso de reciclaxe.Pode ser reciclado un número ilimitado de veces sen perder as súas propiedades, sendo imposible distinguir se un obxecto de cobre está feito de fontes primarias ou recicladas. Isto fai que o cobre sexa, desde a antigüidade, un dos materiais máis reciclados.

A reciclaxe proporciona unha parte fundamental das necesidades totais de cobre metálico. Estímase que en 2004 o 9 % da demanda mundial satisfíxose mediante a reciclaxe de obxectos vellos de cobre. Se tamén se considera "reciclaxe" o refundido dos refugallos do proceso de refinado do mineral, a porcentaxe de cobre reciclado ascende ao 34 % no mundo e ata un 41 % na Unión Europea.

A reciclaxe do cobre non require tanta enerxía como a súa extracción mineira. A pesar de que a reciclaxe require recoller, clasificar e fundir os obxectos de metal, a cantidade de enerxía necesaria para reciclar o cobre é só ao redor dun 25 % da requirida para converter o mineral de cobre en metal.

A eficacia do sistema de reciclaxe depende de factores tecnolóxicos como o deseño dos produtos, económicos como o prezo do cobre e sociais como o concienciamiento da poboación achega dodesenvolvemento sustentable.Outro factor clave é a lexislación. Actualmente existen máis de 140 leis, regulacións, directivas e guías nacionais e internacionais que tratan de favorecer a xestión responsable do final dociclo de vidados produtos que conteñen cobre por exemplo: electrodomésticos, teléfonos e vehículos.

NaUnión Europea,adirectiva2002/96/CE sobre residuos de aparellos eléctricos e electrónicos (RAEE, ouWEEEdoinglésWaste Electrical and Electronic Equipment) propicia unha política de minimización de desperdicios, que inclúe unha obrigatoria e drástica redución dos refugallos industriais e domiciliarios, e incentivos para os produtores que producen menos residuos.O obxectivo desta iniciativa era reciclar 4 quilos por habitante ao ano a fins de 2006.

Un exemplo de reciclaxe masiva de cobre constituíuno a substitución dasmoedasnacionais de doce países europeos poloeuroen 2002, o cambio monetario máis grande da historia. Elimináronse da circulación unhas 260.000 toneladas de moedas, contendo aproximadamente 147.496 toneladas de cobre, que foron fundidas e recicladas para o seu uso nunha ampla gama de produtos, desde novas moedas ata diferentes produtos industriais.

Produción e comercio

Produción mineira

Produción mineira de cobre en 2012.

Evolución da produción mundial de cobre.

A produción mundial de cobre durante o 2014 alcanzou un total de 18.7 millóns detoneladas métricasde cobre fino. O principal país produtor éChile,con case un terzo do total, seguido polaChinae oPerú:

Rango Estado Produción en 2014 (en mill. ton/ano) 1 Chile 5 800 2 China 1 620 3 Perú 1 400 4 Estados Unidos 1 370 5 República Democrática do Congo 1 100

De entre as dez maiores minas de cobre do mundo, cinco atópanse en Chile (Escondida,Codelco Norte,Collahuasi,El TenienteeLos Pelambres), dúas en Indonesia, unha nos Estados Unidos, unha en Rusia e outra no Perú (Antamina).

Véxase tamén:Países por produción de cobre.

Reservas

De acordo a información entregada no informe anual do United States Geological Survey (USGS), as estimacións sinalan que as reservas coñecidas de cobre no 2011 a nivel mundial alcanzarían 690 millóns de toneladas métricas de cobre fino. E segundo as estimacións de USGS, enChileexistirían da orde de 190 millóns de toneladas economicamente explotables, equivalentes ao 28 % do total de reservas mundiais do mineral; seguido doPerúcon 90 millóns de toneladas economicamente explotables, equivalentes ao 13 % do total de reservas mundiais do mineral:

Rango Estado Reservas mundiais de cobre no 2011 (en millóns de toneladas) Porcentaxe do total (aprox.) 1 Chile 190 28 % 2 Perú 90 13 % 3 Australia 86 12 % 4 México 38 6 % 5 Estados Unidos de América 35 5 % 6 República Popular da China 30 4 % 7 Rusia 30 4 % 8 Indonesia 28 4 % 9 Polonia 26 4 % 10 República Democrática do Congo 20 3 % 11 Zambia 20 3 % 12 Canadá 7 1 % 13 Casaquistán 7 1 %

Comercio e consumo

O cobre é o terceiro metal máis utilizado no mundo, por detrás doferroe oaluminio. Existe un importante comercio mundial de cobre que move uns 30.000 millóns de dólares anuais.

Os tres principais mercados de cobre son oLMEdeLondres,oCOMEXdeNova Yorke aBolsa de MetaisdeShanghai.Estes mercados fixan diariamente o prezo do cobre e doscontratos de futurossobre o metal.O prezo de adoita expresar endólares/librae na última década oscilou entre os 0,65$/lbde finais de 2001 e os máis de 4,00 $/lb alcanzados en 2006 e en 2008.O forte encarecemento do cobre desde 2004, debido principalmente ao aumento da demanda daChinae outras economías emerxentes,provocou unha onda de roubos de obxectos de cobre (sobre todo cables) en todo o mundo, cos consecuentes riscos para a infraestrutura eléctrica.

Rango	Estado	Consumo de cobre refinado ( en mill. ton/ano )
1	Unión Europea	4,32
2	China	3,67
3	Estados Unidos de América	2,13
4	Xapón	1,28
5	Corea do Sur	0,81
6	Rusia	0,68
7	Taiwán	0,64
8	India	0,44
9	Brasil	0,34
10	México	0,30

Fonte: World Copper Factbook 2007

Os principais produtores de mineral de cobre son tamén os principais exportadores, tanto de mineral como de cobre refinado e derivados. Os principais importadores son os países industrializados: oXapón,aChina,aIndia,Corea do SureAlemañapara o mineral e osEstados Unidos,Alemaña,aChina,ItaliaeTaiwánpara o refinado.

Evolución internacional do prezo do cobre.

Véxase tamén

Bibliografía

• "Táboa periódica dos elementos"(PDF).Consello da Cultura Galega,Xunta de Galicia,Real Academia Galega de Ciencias,Real Academia GalegaeCiencia Nosa.2019.
• Andrews, Michael (1992).El nacimiento de Europa: Capítulo 3.Planeta/RTVE.ISBN84-320-5955-2.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006).O nome e o símbolo dos elementos químicos(PDF).Xunta,Secretaría Xeral de Política LingüísticaeCRPIH.ISBN978-84-453-4325-8.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018).Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións.Xunta de GaliciaeCRPIH.ISBN978-84-453-5297-7.
• Coca Cebollero, P. y Rosique Jiménez, J. (2000).Ciencia de Materiales. Teoría - ensayos- tratamientos.Ediciones Pirámide.ISBN84-368-0404-X.
• Massaro, Edward J., ed. (2002).Handbook of Copper Pharmacology and Toxicology.Humana Press.ISBN978-0-89603-943-8.
• VVAA (1984).Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Tomo 4 Cobre.Salvat Editores.ISBN84-345-4490-3.
• William F. Smith (1998).Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales.Madrid: Editorial Mc Graw Hill.ISBN84-481-1429-9.

Outros artigos

• Metais e aliaxes de cuñaxe

Ligazóns externas

• CobreenEnviromental Chemistry(eninglés)
• CobreenJefferson Lab(eninglés)