Koppar

Denna artikel behandlar grundämnet koppar. För koppar man dricker ur, se kopp.

Koppar
Nummer 29 Tecken Cu Grupp 11 Period 4 Block d
Cu ↓ Ag Nickel ← Koppar → Zink     [Ar] 3d10 4s1             29Cu
Generella egenskaper
Utseende	Rödaktig metallisk
Fysikaliska egenskaper
Densitet	8920 kg/m³ (273 K)
Smältpunkt	1357,6 K (1084,4 °C)
Kokpunkt	2840 K (2567 °C)
Molvolym	7,11 × 10-6 m³/mol
Smältvärme	13,05 kJ/mol
Ångbildningsvärme	300,3 kJ/mol
Atomära egenskaper
Atomradie	135 (145) pm
Kovalent radie	138 pm
van der Waalsradie	140 pm
Jonisationspotential	Första: 745,5 kJ/mol Andra: 1957,9 kJ/mol Tredje: 3555 kJ/mol Fjärde: 5536 kJ/mol (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ar] 3d10 4s1
e− per skal	2, 8, 18, 1
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	2, 1 (svag bas)
Elektronegativitet	1,9 (Paulingskalan)
Diverse
Kristallstruktur	kubisk (ccp)
Ljudhastighet	3570 m/s
Elektrisk konduktivitet	59,6 106 A/(V × m)
Mohs hårdhet	3,0
Identifikation
Historia
Stabilaste isotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 63Cu 69,17 % Stabil 64Cu {syn.} 12,7 timmar ε β- 1,675 MeV 0,579 64Ni 64Zn 65Cu 26,233 % Stabil
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Koppar

Koppar (latinskt namn, Cuprum) är ett metalliskt grundämne. Det latinska namnet cuprum betyder egentligen "metallen från Cypern". Cypern har nämligen alltid varit rikt på koppar.

Koppar är den första metallen som mänskligheten lärde sig att bearbeta. Redan för 10 000 år sedan tillverkades små föremål av ren koppar, som hittades i marken, och Sumererna tillverkade detaljerade konstverk av metallen. Koppar har haft en stor betydelse för den svenska historien och inom svensk kultur. I mitten av 1600-talet var koppargruvan i Falun den största i Europa och hela Sveriges ekonomi hölls uppe tack vare en lönsam årlig malmbrytning på cirka 3000 ton. Koppar var landets viktigaste exportvara. Kopparplåt från Falun täckte taken på Europas slott och katedraler och koppar från Falun användes i mynt ända ner i Spanien under hela 1600-talet.

Tillverkning av koppar

Koppar finns i jordskorpan, bundet i malmerna. Vanligaste mineralet är kopparkis. Malmerna anrikas och smälts med syreberikad luft därefter så att svavel oxiderar. Man får då råkoppar, som innehåller 98 - 99 % koppar. Den raffineras på elektrolytisk väg till rena kopparkatoder. Resultatet är koppar som är nästan 100 % ren. Samtidigt utvinns biprodukterna som till exempel guld och silver.

Koppar är 100% återvinningsbar, utan att den förlorar någon av sina egenskaper. Enligt nyligen framtagen data kommer 34 % av de 22 miljoner ton koppar som årligen används i världen från återvunnet material.

Egenskaper

Koppar är rödaktig, har klar lyster, är smidbar, tänjbar och en bra värmeledare. Koppar är den näst bästa ledaren för elektrisk ström efter silver.

Metallen leder även värme mycket effektivt (401 watt per meter och Kelvin), en egenskap som gör den användbar inom elektronik där den leder bort värme från kretsarnas transistorer.

Livslängden för olika kopparprodukter varierar stort - från hundra år eller mer i byggnader, till bara några få år i elektronisk utrustning. En ständig debatt förs kring huruvida kopparkärl är lämpliga för slutförvaring av radioaktivt avfall. Förespråkarna menar att kopparkärl med 10 cm tjocka väggar bör kunna hålla i 1 miljon år.

I fuktig luft, särskilt i närvaro av luftföroreningar, bildas ett brunt oxidskikt, som sedan kan omvandlas till en grön patina (ärg).

Koppar är livsnödvändigt för människor, djur och växter. Men samtidigt kan förhöjningar av kopparhalten ge upphov till skadliga effekter på mark- och vattenorganismer. Sådana effekter kan uppträda vid de halter som uppmäts i förorenade miljöer till exempel i storstäder.

Koppar har liksom silver bakteriedödande egenskaper. Metallen har visat sig effektiv mot bland annat E. coli, MRSA, polio, influensavirus och stafylokocker.

Koppar förekommer i olika former och koncentrationer. Den finns i sjövatten, floder, växter, jorden och även i ren metallisk form.

Kopparlegeringar

Koppar används dels olegerad dels som basmetall i ett stort antal legeringar, i vilka man önskar uppnå vissa speciella egenskaper. Några vanliga kopparlegeringar är mässing, brons och nysilver.

Termen används om en rad olika legeringar med koppar som basmetall och kan med fördel användas när legeringselementen och deras inbördes mängdförhållanden inte är kända, något som ofta är fallet till exempel när det gäller förhistoriska fynd som av slentrian ofta felaktigt bara kallas "brons".

Se även

• Periodiska systemet
• Falu koppargruva
• Aitik koppargruva
• Brons
• Mässing

Externa länkar

• Materialflödesanalys för koppar i Stockholm
• Scandinavian Copper Development Association
• Copper Development Association