| |||||
| Yleistä | |||||
| Nimi | Kupari | ||||
| Tunnus | Cu | ||||
| Järjestysluku | 29 | ||||
| Luokka | Metalli | ||||
| Lohko | d-lohko | ||||
| Ryhmä | 11 | ||||
| Jakso | 4 | ||||
| Tiheys | 8,96×103 kg/m3 | ||||
| Kovuus | 3,0 (Mohsin asteikko) | ||||
| Väri | metallisen ruskea | ||||
| Löytövuosi, löytäjä | esihistoriallinen, - | ||||
| Atomiominaisuudet | |||||
| Atomipaino | 63,546 amu | ||||
| Atomisäde, mitattu (laskennallinen) | 135 pm | ||||
| Kovalenttisäde | 138 pm | ||||
| Van der Waalsin säde | 140 pm | ||||
| Orbitaalirakenne | [Ar] 3d104s1 | ||||
| Elektroneja elektronikuorilla | 2, 8, 18, 1 | ||||
| Hapetusluvut | +2, +1 | ||||
| Kiderakenne | pintakeskinen kuutiollinen hila (pkk) | ||||
| Fysikaaliset ominaisuudet | |||||
| Olomuoto | kiinteä | ||||
| Sulamispiste | 1357,7 K (1084,62 °C) | ||||
| Kiehumispiste | 2835 K (2562 °C) | ||||
| Höyrystymislämpö | 300,4 kJ/mol | ||||
| Sulamislämpö | 13,26 kJ/mol | ||||
| Höyrynpaine | - Pa K:ssa | ||||
| Äänen nopeus | 3810 m/s 293,15 K:ssa | ||||
| Muuta | |||||
| Elektronegatiivisuus | 1,90 (Paulingin asteikko) | ||||
| Ominaislämpökapasiteetti | 0,385 kJ/kg K | ||||
| Sähkönjohtavuus | 59,52e6 S/m | ||||
| Lämmönjohtavuus | 401 W/(m×K) | ||||
| Tiedot normaalipaineessa | |||||
Kupari (lat. cuprum, muinaiskreikaksi Χαλκός, kypros) on alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Cu ja se kuuluu metallien ryhmään ja on jalometalli. Kuparin CAS-numero on 7440-50-8. Kupari on punertavaa tai vihertävää, venyvää, pehmeätä ja sitkeätä metallia. Maankuoressa kuparia on keskimäärin noin 0,07 promillea eli 70 grammaa tonnissa. On epäselvää, onko kupari saanut nimensä sanoista Cyprium aes, Kyproksen metalli, tai päinvastoin, onko Kyproksen saari Kupros saanut nimensä tästä metallista, jota esiintyy saarella runsaasti.[1]
Kupari on ravitsemuksellinen hivenaine. Sen yhdisteitä käytetään sieni- ja bakteerimyrkkyinä. Se on ainoa tekninen metalli, jota käytetään merkittävissä määrin seostamattomana. Useimmiten motiivina kuparin käytölle on sen erinomainen sähkön- tai lämmönjohtavuus, tai sen korroosion kestävyys. Puhtaat kuparit voidaan jakaa kolmeen eri ryhmään: hapeton kupari, deoksidoidut kuparit ja happikupari.
Kuparia esiintyy monissa malmeissa, kuten kuparikiisussa. Tärkeimmät malmit ovat sulfideja, oksideja ja karbonaatteja. Joskus kupari esiintyy myös metallisena. Sen työstäminen vaikka langaksi on helppoa, ja siitä tehtyjä 10 000 vuoden takaa olevia koruja onkin löydetty Irakin pohjoisosista. Suuria kupariesiintymiä on Yhdysvalloissa, Kanadassa, Chilessa, Perussa Zambiassa ja Zairessa[2].
Kun huomattiin, että kuparia voi vahvistaa lisäämällä kolmanneksen tinaa, alettiin valmistaa erilaisia teräaseita, joiden terän sai hyvin teräväksi. Kun kupariin sekoitetaan tinaa, saadaan pronssia. Euroopassa siirryttiin pronssikaudelle aikoinaan noin vuonna 3 500, mutta ihan ensimmäiseksi pronssia tiedetään hyödynnetyn Egyptissä, Mesopotamiassa ja Indus-joella. Muinaisaikoina tehtiin esimerkiksi sellaisia valtavia pronssiesineitä kuin Rodoksen kolossi, joka mainitaan yhdeksi antiikin aikaisen maailman seitsemästä ihmeestä. Se oli noin 35 metriä korkea auringonjumala Heliosta esittävä patsas vuodelta 280 eaa. Patsas tuhoutui maanjäristyksessä noin vuonna 170 eaa.
Tärkein kuparin käyttäjä on nykyisin elektroniikkateollisuus, ja kuparin hinta on ollutkin viime vuosina nousussa.
Sinkkiä lisäämällä saadaan kuparista messinkiä. Kupariin voidaan lisätä myös nikkeliä.
Sisällysluettelo[piilota] |
[muokkaa] Kupari ravitsemuksessa
Kupari on hivenaine, jota on esimerkiksi perunoissa noin 2 mg/kg. Hyviä kuparin lähteitä ravinnossa ovat mm. maksa ja sisäelimet, täysjyväviljatuotteet, peruna, pähkinät, palkokasvit ja äyriäiset. Sitä saa usein vesijohtovedestä, jos putket ovat kuparia. Suurina pitoisuuksina kupari on myrkyllistä. Kuparista ei tule ravinnosta puutetta, mutta se on kaikelle elämälle välttämätön aine, sillä toistakymmentä tärkeää entsyymiä on riippuvaisia kuparista.
[muokkaa] Kuparin maailmanmarkkinahinta
Kuparin hinta määritetään päivittäin maailman metallipörsseissä, joista tärkeimmät ovat Lontoo (LME) ja New York (COMEX). Lisäksi esimerkiksi Shanghain (SHMEX) antaa noteerauksen, jota käytetään Kiinan sisäisillä markkinoilla. Kuparin hinnoittelussa käytetään yksikkönä USD/ton.
Kuparin hintaa viimeisimmän 10 vuoden (1995–2005) aikana ovat leimanneet suuret vaihtelut. Joulukuussa 2001 sen hinta oli noin 1500 USD/t. Huhtikuussa 2006 sen hinta lähestyi 7000 dollaria tonnilta.[3]
[muokkaa] Futuurit
Päivittäisen käteisnoteerauksen lisäksi pörssit antavat kuparille (ja muillekin hyödykkeille) futuurihintoja. Kuparin tärkein futuuri on 3 kk. Futuuri on kalliimpi tai halvempi kuin käteisnoteeraus - markkinatilanteen mukaan.
Kolmen kuukauden kuparifutuurilla on vahva historiallinen tausta. Ennen järjestäytynyttä metallipörssiaikaa kuparilasteista käytiin kauppaa Lontoon kahviloissa. Lastin hinta oli eri riippuen siitä oliko se vielä lähtösatamassaan Etelä-Amerikassa vai perillä Lontoossa. Noihin aikoihin malmilaivan matka Atlantin poikki kesti 3 kk.
[muokkaa] Puhtaat kuparilaadut
Hapeton kupari valetaan siten, että sulaan kupariin ei pääse happea. Hapen pääsy sulaan on estetty peitostamalla sula esimerkiksi puuhiilellä tai käyttämällä sulatuksessa vakuumiuunia. Hapeton kupari on sähkönjohtavuudeltaan paras kaikista kuparilaaduista. Sen johtavuus on on vähintään 100 %I.A.C.S, mutta tyypillisesti johtavuus on luokkaa 101 - 101,8 %I.A.C.S. Hapettoman kuparin puhtauden on oltava luokkaa 99,99% sillä sen sähkön- ja lämmöjohtokyky on erittäin herkkä epäpuhtauksille. Esimerkiksi jo muutaman kymmenen ppm:n rautapitoisuus aiheuttaa noin prosentin laskun johtavuudessa. Mikäli halutaan kuparikappaleelle paremmat lujuusominaisuudet korotetuissa lämpötiloissa voidaan käyttää pientä (n. 500 ppm) hopeaseostusta. Elektroniikka- ja kryogenikkasovelluksiin on kehitetty omat erikoispuhtaat laadut. Tyypillisiä sovelluksia ovat virtakiskot ja kommutaattoriprofiilit.
Deoksidoiduissa kupareissa metalliliuoksessa oleva vapaa happi on sidottu deoksidointiaineilla, tyypillisimmin fosforilla. Näitä kuparilaatuja käytetään esimerkikisi vesijohtoputkissa ja päällystysteollisuuden sovelluksissa. Fosforiseostuksen määrä on 150 - 600 ppm, riipuen siitä mitä ominaisuuksia halutaan korostaa.
Yleisin kuparilaatu on happikupari, jota käytetään esimerkiksi kuparijohdoissa ja kuparikatoissa. Sulaan liuennut happi muodostaa kiinteässä olomuodossa linssimäisiä rakenteita. Happikupari ei ole yhtä allerginen epäpuhtauksille, kuin hapeton kupari, koska happilinssit sitovat tehokkaasti epäpuhtauksia. Toisaalta happikuparin johtokyky on alhaisempi kuin hapettoman kuparin ja sitä ei voi käyttää pelkistävissä olosuhteissa. Tyypillinen happikuparisovellus on kuparikatto.
[muokkaa] Seostetut kuparilaadut
Kuparia seostettaessa tehdään aina kompromissi eri ominaisuuksien välillä. Kuparin sähkön- ja lämmönjohtavuus laskevat aina seostettaessa.
Yleisesti tunnettuja ja käytettyjä seostettuja kuparilaatuja ovat:
- Kromikupari
- Zirkkonikupari
- Telluurikupari
- Fosfori-rauta -kupari
- Dispersiolujitettu GlidCop(R)1 Cu+Al2O3
 Kuparinkappaleita koeputkessa |  Luonnon kuparia |  10 mm:n kupariputkea |  El Chinon kuparin avokaivos Uudessa Meksikossa |
[muokkaa] Messingit ja pronssit
Runsaasti seostettuja kupareita kutsutaan messingeiksi tai pronsseiksi. Messingissä kuparin seosaineena on käytetty sinkkiä (5 - 40%). Tyypillisin pronssin seosaine on tina, mutta myös muita runsaasti seostettuja kuparilaatuja kutsutaan pronsseiksi.
[muokkaa] Rahametallit
Historialliset rahametallit olivat kulta, hopea ja kupari. Esimerkiksi vuosina 1644 – 1776 kierrossa olleet ruotsalaiset plooturahat, taalerit, oli valmistettu puhtaasta kuparista.
Suomalaisista markka-ajan kolikoista kuparista valmistettuja olivat tyypillisesti alimman valöörin kolikot.
- 1, 2 ja 5 penniä, sarjat 1881, 1894 ja 1917
- 5 penniä 1918, kansanvaltuuskunta.
- 1, 2 ja 5 penniä, sarja 1918
- 5, 10, 25, 50 penniä ja 1 markka, sarja 1943
- 1 ja 5 penniä, sarja 1963
Eurokolikoista 1, 2 ja 5 senttiä, sarja 1999, ovat kuparilla pinnoitettuja teräskolikkoja. Kuparipinnoiteen vahvuus on keskikmäärin 25 mikrometriä.
Rahametalleina käytetään runsaasti kuparivaltaisia metalliseoksia, kuten:
- Kupronikkeli (CuNi25%), esimerkiksi 2 euron rengas
- Nordic Gold, esimerkiksi 10, 20 ja 50 eurosenttiä
- Alumiinipronssi (CuAl6Ni2), esimerkiksi 10, 20 ja 50 penniä, sarja 1963
- Nikkelipronssi (CuZn20Ni5), esimerkiksi 1 euron rengas
Viime vuosina pinnoitetut teräskolikot ovat voittaneet markkinaosuutta kupariseoskolikoilta. Tähän on vaikuttaneet kehittyneet valmistusmenetelmät ja kuparin maailmanmarkkinahinnan huikea nousu.
[muokkaa] Merkittävimmät esiintymisalueet
Kaupallisesti hyödynnettyjä kuparikaivoksia on Etelä-Amerikassa, lähinnä Chilessä ja Perussa, Indonesiassa ja Kiinassa. Tärkein tuottajamaa on Chile.
|
[muokkaa] Lähteet
- HS 16.1.2007 D2 (lisätietoja)
[muokkaa] Viitteet
- ↑ Helsingin Sanomat 16.1.2007 s. D2
- ↑ CRC: C.R.Hammond: The Elements 4-9
- ↑ Copper price nears $7,000 a tonne BBC. Viitattu 10.05.2007.
[muokkaa] Aiheesta muualla
BW Bewise Inc.
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, ,,,etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, it’s our pleasure to serve for you. BW product including: utting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Taperd end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angeled carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-noseed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
留言列表
