Kobber

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Kobber
Cu-TableImage.png
Basisdata
Navn Kobber
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 /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 ledningsevne 401 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale 745,5 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale 1 957,9 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale 3 555 kJ/mol

SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Kobber eller kopper er et grunnstoff med kjemisk symbol Cu og atomnummer 29.

Kobber


Historie[rediger | rediger kilde]

Kobbers alkymistiske symbol

Kobber har vært brukt av de eldste kjente sivilisasjoner og kan spores 10 000 år tilbake. De eldste funnene er gjort i Lille-Asia. 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».

Kobberatomets elektronskall

Egenskaper[rediger | rediger kilde]

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 farve som kalles irr. Irr er giftig, så kjeler og kar til matlaging må fortinnes innvendig for å forhindre irring.

Isotoper[rediger | rediger kilde]

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[rediger | rediger kilde]

Utviklingen i verdensproduksjonen

Kobber er et av de få metallene som forekommer i ren form naturlig. Kommersiell utvinning foregår imidlertid ved foredling av kobberholdige mineraler, som kobbersulfid.

Produksjonen av kobber har vært jevnt stigende gjennom hele historien, siden kobber er det mest anvendelige av metallene. I 2007 ble det produsert 15,6 millioner tonn kobber på verdensbasis. De største produsentlandene var Chile (5,7 millioner tonn), Peru (1,2 millioner tonn) og USA (1,19 millioner tonn). Verdens utvinnbare kobber-reserver er anslått til 490 millioner tonn, hvorav 150 millioner tonn befinner seg i Chile. Det ble i 2007 gjenvunnet omkring 150 000 tonn kobber.

Gjennomsnittsprisen i siste halvdel av 2007 var omtrent 7,10 USD per kg kobber.[3] Kobberprisen er femdoblet siden 1999, da den var den laveste på 60 år.[4]

Kobberprisens utvikling
kilde : minerals.usgs.gov (XLS).

Kobberforekomster i Norge[rediger | rediger kilde]

Kobber har vært det viktigste metallet for gruvedrift i Norsk bergindustrihistorie., de mest kjente er Røros kobberverk og Vigsnes gruver

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

Grunnstoffet kobber

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» referer 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.
Nytt kobber legges på kirkespiret, Hen kirke, Isfjorden.

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.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Tom Segalstad: Leting etter mineralressurser, P2-akademiet bind 1
  2. ^ Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for kobber
  3. ^ US Geological Survey – Mineral Commodity Summary 2008 (pdf)
  4. ^ Copper Trends: Live Metal Spot Prices, MetalSpotPrice.com

Se også[rediger | rediger kilde]

Commons Commons: Copper – bilder, video eller lyd

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]