EL COURE

EL COURE

1.- Introducció

El coure és un dels metalls més utilitzats arreu del món a causa de la seva mal·leabilitat i de ser un bon conductor d’electricitat.

El seu símbol químic és Cu. És d’apariència metàl·lica i coloració rogenca.

És un dels elements de transició de la taula periòdica, i el seu nombre atòmic és el 29. 

Massa atòmica: 63.546Grup: metalls de transcicióConfiguració elctrònica: 2-8-18-1Data de descubriment: prehistòriaEtimologia: del llatí cuprum , que fa referència a l’illa de Xipre

2.- Història

El coure va ser el primer metall utilitzat per l’home.

S'han recuperat monedes, armes i utensilis domèstics sumeris de coure i bronze del 3000 aC.

A l'antiga Xina es coneix l'us del coure des de fa més de 2000 anys abans de la nostra era.

Els fenicis van importar el coure de Grècia. Encara que Xipre ver ser durant molt temps el país del coure per excel·lència.

Els romans van anomenar al coure aes cyprium o simplement cyprium i cuprum d'on prové el seu actual nom.  

A l'edat mitjana les mines alemanyes foren les grans fornidores de coure. Al segle XIX Gran Bretanya va passar a ser el primer productor mundial de coure.

L'augment de la demanda capgirà el mercat tradicional i va fer créixer la producció. Els jaciments més explotats van ser els d'Arizona, Montana i Utah (EUA).

Les necessitats bèl·liques van provocar un augment del seu consum.

2.- Història

Els màxims productors de coure són: l'Amèrica Llatina (Xile, Perú, i Mèxic), els EUA i Canadà; l'Àfrica (Zàmbia, Zaire i Sud-àfrica) i l'URSS.

La producció d’alguns tipus de coure com els lingots s’ha anat incrementant, encara que l'augment va essent any rere any més reduït. Aquest canvi de ritme s'ha combinat amb una substitució parcial per d'altres matèries primeres (alumini, fibres òptiques...).

El coure ocupa el lloc 25 en abundància entre els elements de l'escorça terrestre.

Els principals jaciments es localitzen a Chuquicamata, Andina, El Salvador i El Teniente.

Les principals fonts del coure són la calcopirita, la bornita, la tetraedrita, la crisocolla, la cuprita, i l’atacamita.

El coure és un metall no tan abundant en l’escorça terrestre com d’altres. És de fàcil obtenció encara que aquesta és laboriosa.

Un mineral es considera econòmicament viable amb uns continguts superiors al 0,5% de coure i molt rendible a partir del 2,5%.

3.- Obtenció

La producció del coure comença amb l'extracció del mineral.

Aquesta pot realitzar-se a cel obert, en galeries subterrànies o in situ.

El mineral extret per mètodes mecànics, òxids i sulfurs, es tritura posteriorment obtenint un polsim que conté usualment menys de l'1% de coure.

Aquest haurà de ser enriquit o concentrat obtenint una pasta amb un 15% de coure, que posteriorment s'asseca.

A partir d'aquest punt poden seguir-se dos mètodes:

3.- Obtenció

1. El mineral es trasllada a un tanc de lixiviat en el que es filtra àcid sulfúric diluït obtenint una dèbil solució de sulfat de coure de la qual s'obté el coure càtode per electròlisi.

2. O bé, amb el mineral enriquit es prepara una barreja, que es fon obtenint el coure blister. Aquest es refina per procediments tèrmics obtenint ànodes de coure que, al seu torn, es refinen mitjançant electròlisi, usant-los al costat de làmines mare de coure com a càtode al medi àcid.

4.- Propietats

És un metall de color rogenc que presenta una conductivitat elèctrica i tèrmica molt alta.

En la majoria dels seus compostos presenta estats d’oxidació baixos.

La seva resistivitat elèctrica és de 0,021 Ω·mm2/m (Tº = 20ºC). És un dels millors materials en la conductivitat elèctrica.

Entre les seves propietats mecàniques destaquen la seva excepcional capacitat de deformació i ductilitat.

En general les seves propietats milloren amb les baixes temperatures el qual permet utilitzar-lo en aplicacions criogèniques.

El coure té una gran varietat d’aplicacions a causa de les seves ventajoses propietats.

L'ús més estès del coure es dóna en la indústria elèctrica.

La seva ductilitat permet transformar-lo en cables de qualsevol diàmetre, a partir de 0,025 mm.

5.- Aplicacions

La resistència a la tracció del filferro de coure estirat és d'uns 4.200 kg/cm2. Pot usar-se tant en cables i línies d'alta tensió exteriors com en el cablejat elèctric en interiors, cables de llums i maquinària elèctrica.

Com em pogut veure, l’aplicació per excel·lència del coure és com a material conductor, al qual es destina al voltant del 45% del consum anual de coure.

· Tubs de condensadors i llanteria.

· Electroimants.

· Motors elèctrics.

· Interruptors i relés, tubs de buit, magnetró de forns microones.

· S'estén a l'us del coure en circuits integrats en substitució de l‘alumini, de menor conductivitat.

· Encunyació de moneda, escultura, construcció de campanes i altres usos ornamentals en aliatges amb zinc, estany i plata.

· Lents de cristall de coure emprades en radiologia per a la detecció de tumors.

· El sulfat de coure (II) és el compost de coure de major importància industrial i s'empra com a plaguicida en agricultura, en la purificació de l'aigua i com a conservant de la fusta.

5.- Aplicacions

Altres usos del coure són:

Els tubs de coure que s’obtenen són utilitzats principalment per la seva conductivitat.

· El coure tenaç (contingut d‘oxigen controlat) es destina a aplicacions elèctriques ja que és coure d'alta conductivitat.

· El coure desoxidat, normalment no són d'alta conductivitat pel que s’empren en aplicacions on aquesta no és important, com la caldereria.

· I per últim, el coure exempt d'oxigen és el de major qualitat, el més car i el menys utilitzat. Té una alta conductivitat.

5.- Aplicacions

El coure càtode obtingut mitjançant un o un altre mètode té una puresa entre 99,9% i 99,99% i és l'emprat per a la fabricació dels diferents tipus de coure comercial.

El coure és un dels materials més utilitzats arreu del món gràcies a les seves propietats com l’elevada conductivitat de calor i electricitat.

Per aquesta raó, la principal aplicació d’aquest metall és com a material conductor, per exemple en la fabricació de cable elèctric, de televisió, de telèfon, etc.

Per altra banda, a part de ser un material de gran importància, també va ser un dels primers materials utilitzats per l’home.

6.- Conclusions