cuprul

Upload: radu-paul

Post on 14-Jul-2015

138 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Cuprul (numit i aram) este un element din tabelul periodic avnd simbolul Cu i numrul atomic 29. Cuprul este un metal de culoare rocat, foarte bun conductor de electricitate i cldur. Cuprul a fost folosit de oameni din cele mai vechi timpuri, arheologii descoperind obiecte din acest metal datnd din 8700 .Hr. A fost unul din primele metale folosite, deoarece cantiti mici din el apar n unele locuri n stare liber. Principalele minereuri ale cuprului sunt: calcozina (sulfura de cupru), calcopirita sau criscolul (ferosulfura de cupru), cupritul (oxidul cupros) i malachitul i azuritul (ambele forme ale carbonatului basic de cupru). Metoda folosit pentru extracia de cupru depinde natura minereului. Dac cuprul se gsete n stare liber, el poate fi separat prin sfrmarea minereului n buci mici i amestecarea sa cu apa. Cuprul, fiind relativ greu, se depune pe fund. Cuprul, care are o puritate de peste 99%, este folosit la fabricarea conductelor de gaz i apa, a materialelor pentru acoperiuri, a ustensilelor i a unor obiecte ornamentale. Deoarece cuprul este un bun conductor de cldur, se utilizeaz la boilere i alte dispozitive ce implic transferul de cldur, sau folie de cupru (simplu strat) sau dou (dublu strat) se folosete ca PCB. Originea numelui: din cuvntul latinesc cyprium (dupa insula Cipru). Proprieti fizice

Proprietate Densitatea Conductibilitatea la 20 oC Coeficientul de dilataie termic Temperatura de topire Temperatura de fierbere Proprieti chimice

Valoare 8,93 g/cm3 293-364 W/mK 0,017 mm/m.K 1083 oC 2927 oC

Proprietate Denumire/Valoare Simbol chimic Cu Denumire n latin Cuprum Numr atomic (Z) 29 Masa atomic (A) 63,546 Diametrul atomului 2.551 x 10-10m Volumul atomic 1.182 10-29m3 Structura electronic Ar 3d84s2 Magnetism diamagnetic n tabelul periodic al elementelor cuprul se gsete n coloana Ib n grupul denumit despre el Minerit, siderurgie Pe plan mondial dup oel i aluminiu, cuprul este metalul cel mai folosit. Chile, Statele Unite ale Americii i Indonezia exploateaz n prezent cele mai mari cantiti de cupru (minerit). Producia anual este de 4,6, 1,2 i 1,2 milioane de tone (valorile anului 2002). Prima min de cupru: Arheologii i istoricii sunt de aceeai prere despre faptul c primul centru de exploatare i prelucrare a cuprului a fost n valea Timna, pe teritoriul dintre Marea Moart i Golful Aqaba. Mult amintitele mine ale regelul Solomon au fost locate exact pe acest teritoriu.

n natur cuprul este prezent n 3 forme. Exist minereuri care conin cupru brut, din acestea poate fi extras cuprul prin topire, dar prezena minereurilor este rar. n prezent se extrage cupru din dou tipuri de minereuri, din minereul de sulfur de cupru (cel mai frecvent n natur) sau din oxidul cupros (cuprit). Deoarece prezena n natur a sulfurii de cupru este mai mare vom prezenta mai jos prelucrarea acesteia. Minereul de cupru (extras din subteran sau carier) este transportat la locul prelucrrii, unde este mrunit, mcinat i cernut, avnd ca rezultat un minereu cu granule fine (cca. 0,5 mm). Acest minereu cu coninut redus de cupru este mbogit n mai multe etape (flotare, extracie, decantare, reacii chimice), avnd ca rezultat aa numitul concentrat. Din concentrat se obine apoi catodul de cupru, ceea ce este deja cupru curat, produsul final al furnalului; acest produs este prelucrat mai trziu de productori (srm, eav, plac, etc.). Cuprul este singurul metal ce are culoarea armie. Foarte interesante sunt proprietile acestuia de a forma compui de culoarea verde (carbonat, clorur, etc.), neagr (oxid) sau albastr (sulfat i hidroxid). Izotopi Cuprul are 29 de izotopi; doi dintre acetia, 63Cu i 65Cu sunt stabili, iar izotopul 63Cu reprezint 69% din totalitatea cuprului natural. Ceilali 27 de izotopi sunt instabili (radioactivi); cel mai stabil dintre cei radioactivi este 67Cu cu timpul de njumtire de 61,83 de ore. apte ali izotopi au fost caracterizai; Dintre izotopii radioactivi remarcm 63Cu, care emite radiaii beta pozitive, avnd

ca rezultat izotopi de nichel, n timp ce izotopul 65Cu, cu emisii radioactive beta negative, are ca rezultat izotopi de zinc. Utilizare Conform statisticilor, industria electronic i electrotehnic sunt industriile cele mai importante prin prizma cantitilor de cupru prelucrat, folosind aprope 60% din cantitatea total de cupru prelucrat n UE. Aceste ramuri ale industriei utilizeaz cuprul n calitate de conductor electric. A doua ramur este industria construciilor. Industria construciilor utilizeaz 25% din cantitatea necesar total n UE. Aceast industrie utilizeaz o scar foarte larg a produselor din cupru, din aram i din toate celelalte aliaje ale cuprului (alama, bronzul), cu preponderen pe urmtoarele arii: Instalaii pentru construcii (ap, gaz, evi pentru nclzire, instalaii de climatizare, sisteme solare...) Arhitectur (acoperiuri, faade, burlane, jgheaburi) Design interior (balustrade, alte elemente de decor) Cele 20 de procente rmase sunt utilizate de industria de maini, piese ale aparatelor, elemente ale mijloacelor de transport sau alte produse finite. Diagram de utilizare al cuprului n UE (sursa: date statistice ale IWCC):

Consumul total de cupru n 2006 al celor 27 state membre ale Uniunii Europene a fost de cca. 5,3 milioane de tone. Antimicrobial Copper (cuprul antimicrobian) este o nou marc nregistrat, care a pornit din Londra, permind productorilor o difereniere: aceste produse sunt capabile s distrug n continuu germenii patogeni i s diminueze astfel riscul apariiei infeciilor n spitale. Colegiul Regal de ngrijire (Royal College of Nursing) i Ministerul Sntii din Regatul Unit au organizat a 4-a ediie a Conferinei Naionale Comune i Expoziia despre Infeciile Asociate Asistenei Medicale (National Joint Conference and Exhibition on Healthcare Associated Infection - HCAI) unde a fost prezentat aceast marc, care reprezint un factor de siguran n cea ce privete protecia antimicrobian, indic specialitilor -care se ocup de monitorizarea infeciilor-, pacienilor, ct i consumatorilor faptul, c produsele cu aceast marc au fost fabricare din cel mai eficient material antimicrobian al suprafeelor des atinse din lume: cuprul.

Este demonstrat tiiniific faptul, c suprafeele din cupru distrug n mod continuu germenii patogeni bacteriile din prima linie, cum ar fi MRSA, C. difficile i E. coli, viruii, ca gripa de tip A (H1N1) - eficacitatea cuprului a fost demonstrat de studii clinice riguroase, efectuate n Marea Britanie n Spitalul Selly Oak din Birmingham, n trei spitale din Statele Unite cu sprijinul Ministerului Aprrii, precum i alte studii similare efectuate n Germania , Japonia i Chile. Toate acestea au artat o reducere semnificativ a infeciilor microbiene pe suprafeele atinse des -din cupru antimicrobian-, (ca: mnerele uilor, uile batante, robinetele, capacele de toalet, ntreruptoarele, barele) n comparaie cu multe alte suprafee similare care nu conin cupru. Cuprul antimicrobian este singurul material solid nregistrat de Agenia pentru Protecia Mediului din Statele Unite (Environmental Protection Agency)- care poate fi comercializat, deoarece satisface cerinele prescripiilor de sntate public. eava de cupru este una dintre materialele preferate i de ncredere ale instalaiilor pentru construcii. n mod unic poate fi utilizat n aproape toate domeniile instalaiilor pentru construcii: cu ajutorul evilor de cupru putem instala conducte de ap potabil i ap cald, nclzire cu radiatoare sau de suprafee, gaze naturale, GPL, pcur, conducte de aer comprimat, evile din cupru sunt indispensabile sistemelor climatice i de energie solar. Folosirea cuprului i a tablei din cupru are o istorie ndelungat n arhitectur. n zilele noastre exist nc multe cldiri de mai multe secole, avnd structuri nobile din cupru -nc funcionale, deoarece

acest material este nu numai decorativ i preios dar n acelai timp i extrem de durabil i fiabil. Tabla din cupru poate avea un rol deosebit n zilele noastre deoarece este uor de modelat i ofer soluii optime formelor dinamice, deosebite ale arhitecturii contemporane. Poate fi adaptat foarte bine lucrrilor arhitecturii din prezent, care tinde s arate sincer structurile i caracteristicile materialelor folosite. Este un material natural, perfect reciclabil care are o via aproape etern. n general se poate spune, c folosirea cuprului este aproape identic cu aplicaiile altor metale (ca de ex. zinc, oel acoperit cu zinc) folosite n industria construciilor. ns trebuie s fie acordat o atenie deosebit diferenelor care decurg din caracteristicile specifice ale materialului i respectrii stricte ale diferitelor soluii arhitecturale. Cuprul este un material cu conductibilitate electric ridicat, este precedat doar de argint la acest capitol, din acest motiv aria cea mai important de utilizare este cea a conductelor i cabluri electrice, din comunicaii i din tehnica de securitate. Rspndire n natur Din punctul de vedere al rspndirii n natur, cuprul poate fi gsit fie sub form nativ (pur sau necombinat), sau fie sub form de compui sau minerale. Cea mai mare bucat de cupru elementar gsit n natur cntrea 420 de tone, i a fost gsit n anul 1857 n peninsula Keweenaw, din Michigan, Statele Unite ale Americii. Multe minerale conin cupru, ca de exemplu calcopirita, azuritul,malachitul; cuprul mai este prezent n crusta pmntului ntr-o concentraie de 50 pri la un milion, constituind 0,01% din aceasta.

Minerale Denumire mineral Formul chimic Coninut de cupru (%) Cupru nativ Cuprit Algodonit Paramelaconit Tenorit Calcocit Cu Cu2O Cu6As CuO Cu2S 100 88,82 83,58 79,89 79.85

Cu+2Cu++2O3 79,89

Ape termale Mici cantiti de cupru i alte metale au fost gsite n apele termale din localitatea maghiar Hajdszoboszl. n urma unor analize s-a constatat faptul c resurse de cupru se gsesc i n apele termale din localitatea Ac, din Satu Mare. n apele termale existente la Bile Herculane se poate gsi, de asemenea, un coninut mare de cupru cu rol antiseptic i antialergic. n alimente Cuprul este larg rspndit n alimente, fructe i carne: n ficat, scoici, nuci, legume, n majoritatea cerealelor, n struguri (cea mai bogat surs). Primele date arata ca doza medie de cupru ntr-un regim normal era de 2 - 5 mg. Apa de but i apele minerale aduc o parte din necesarul zilnic de cupru al organismului. Alte alimente cu coninut de cupru sunt crustaceele, i legume verzi (fasolea verde, etc), semine, ciuperci i chiar i pudra de cacao. Doza zilnic recomandat de cupru de ctre specialiti este de 1,5-3 mg. n tabelul urmtor sunt reprezentate cantitile medii de cupru (Miligram per Kilogram) pentru anumite alimente.

Alimentul Ficat de vit Ciocolat Crustacee Stridii Banane

Cantitatea medie de cupru (mg/kg) 39 36 4-10 9 1

Lapte de vac 0,06 Cu toate c este un metal, cuprul este, totodat, un element indispensabil vieii. Se gsete n toate esuturile organismului, dar cel mai mult cupru se gsete n ficat, iar cantiti mai mici se gsesc i n creier, inim, rinichi i muchi. Ca efecte benefice, cuprul ajut organismul s utilizeze fierul din snge, reducnd aciunile radicalilor liberi asupra esuturilor. Consumarea alimentelor de cupru poate, totodat, preveni anumite boli sau deficiene, cum ar fi alergiile, chelia, SIDA, leucemia, osteoporoza i ulcerul stomacal. mpreun cu fierul (un alt metal), cuprul ajut la sinteza celulelor roii din snge. n ciuda acestor efecte benefice, neasimilarea n mare msur a cuprului din organism poate duce la trei boli rare: Boala Wilson, cnd organismul nu este n msur s reglementeze absorbia de cupru i astfel cuprul se acumuleaz n ficat; Boala Menkes, cnd organismul nu poate face rezerve de cupru, de unde rezult lipsa acestuia; Toxicoza prin cupru (este o boal cu origini necunoscute i foarte rar, mai ales la copii), cnd cuprul se adun n ficat.

Dozele zilnic recomandate sunt foarte stricte i trebuie respectate cu rigurozitate: Femeile cu vrsta cuprins ntre 19 i 51 ani trebuie s consume maximum 1,2 mg, iar cele mai n vrst de 51 de anitot cam att. ns, pentru femeile care alpteaz, coninutul de cupru zilnic trebuie s fie umpic mai mare: 1,5 mg. Efectele deficienei de cupru din organism poate fi observat foarte uor, dup anumite simptome vizibile: anemia, vase de snge fragile ce se pot rupe, colesterol ru, infecii mai frecvente, pierderea prului sau albirea treptat a pielii i, cel mai important, oboseala cronic. Persoanele care sufer de hipoclorhidrie (adic diminuarea secreiei acidului gastric) sunt mai expuse ansei de a dobndi deficiena de cupru. ns, persoanele care consum suplimente alimentare cu zinc sunt expuse aceleai deficiene. Doza zilnic recomandat de cupru de ctre specialiti este de 1,5-3 mg. . i consumul de alcool poate cauza rapid deficiena de cupru. La femei, deficiena mai poate fi nsoit de menstruaii neregulate. 10 motive ca s folosim cuprul 1. Material de ncredere, durabil 2. Excelent chiar i n condiii extreme 3. Material versatil 4. Material antibacterian i sntos 5. Campion la capitolul reciclare 6. Natural, sntos, nimic sintetic 7. Elegant, Estetic 8. Standardizat, independent de productor 9. Avantaje apreciate de maitri 10. Valoarea adugat al imobilului