Koper is een ductiel en kneedbaarbasismetaal dat wordt gewaardeerd om zijn hoge thermische en elektrische geleiding. Gemakkelijk herkenbaar vanwege zijn iriserende, goudrode kleur, koper en zijn legeringen, worden al duizenden jaren door mensen gebruikt.
Vanwege zijn effectiviteit als elektrische geleider, wordt koper nu het vaakst aangetroffen in aanverwante toepassingen, waaronder in de bedrading voor onze huizen en kantoren, en in de schakelingen, connectoren en componenten die vrijwel alle elektronische apparaten maken functie.
- Kenmerken
- Geschiedenis
- Productie
- ASTM-aanduidingen
- Prijzen
- Toepassingen
Kenmerken
Zuiver koper is een helder roodbruin metaal dat, wanneer het wordt blootgesteld aan corrosieve omgevingen, een groene tint kan krijgen patina. Deze groene laag kopersulfaat (of kopercarbonaat) is het resultaat van een chemisch proces veroorzaakt door alkaliën, ammoniak, sulfaatverbindingen en zuur regenwater.
Terwijl patina op koper een indicatie is van corrosie, het werkt om het metaal te beschermen tegen verdere verslechtering. Om deze reden worden koper en koperlegeringen vaak gebruikt in maritieme en architectonische toepassingen.
Geschiedenis
Koper wordt beschouwd als een van de eerste metalen die door mensen worden gebruikt. De belangrijkste reden voor zijn vroege ontdekking en gebruik is dat koper van nature in relatief zuivere vormen kan voorkomen.
Hoewel er al verschillende koperen gereedschappen en decoratieve voorwerpen die dateren uit 9.000 voor Christus zijn ontdekt, suggereert archeologisch bewijs dat het de vroege Mesopotamiërs waren die, ongeveer 5000 tot 6000 jaar geleden, de eersten waren die het vermogen om te extraheren en ermee te werken volledig gebruikten koper.
Bij gebrek aan moderne kennis van metallurgie, vroege samenlevingen, waaronder de Mesopotamiërs, Egyptenaren en indianen, waardeerde het metaal vooral om zijn esthetische kwaliteiten, gebruikte het als goud en zilver voor het produceren van decoratieve voorwerpen en ornamenten.
Productie
Koper wordt meestal gewonnen uit oxide- en sulfide-ertsen die tussen 0,5 en 2,0 procent koper bevatten. De raffinagetechnieken die door koperproducenten worden gebruikt, zijn afhankelijk van het ertsoort, evenals van andere economische en omgevingsfactoren. Momenteel wordt ongeveer 80 procent van de wereldwijde koperproductie gewonnen uit sulfidebronnen.
Ongeacht het type erts, moet het gewonnen kopererts eerst worden geconcentreerd om ganggesteente, ongewenste materialen die in het erts zijn ingebed, te verwijderen. De eerste stap in dit proces is het malen en verpoederen van erts in een kogel- of staafmolen. Vrijwel alle koperertsen van het sulfide-type, inclusief chalcociet (Cu2S), chalcopyriet (CuFeS2) en covelliet (CuS), worden behandeld door smelten.
Nadat het erts tot een fijn poeder is verpulverd, wordt het geconcentreerd door middel van schuimflotatie, waarbij het erts in poedervorm moet worden gemengd met reagentia die worden gecombineerd met het koper om het hydrofoob te maken. Het mengsel wordt vervolgens in water ondergedompeld, samen met een schuimmiddel, dat schuimvorming bevordert.
Toepassingen
Van gewone huishoudelijke elektrische bedrading tot scheepsschroeven en van fotovoltaïsche cellen tot saxofoons, koper en zijn legeringen worden gebruikt in talloze eindtoepassingen. Het gebruik van het metaal in een groot aantal kernindustrieën heeft in feite geleid tot de investeringsgemeenschap zich wenden tot koperprijzen als een indicator van de algehele economische gezondheid, wat de naam 'Dr. Koper'.
Om de verschillende toepassingen van koper beter te begrijpen, heeft de Copper Development Association (CDA) ze onderverdeeld in vier eindgebruikssectoren: elektriciteit, bouw, transport en andere. Het percentage van de wereldwijde koperproductie dat door elke sector wordt verbruikt, wordt door het CDA geschat op:
- Elektrisch 65%
- Bouw 25%
- Vervoer 7%
- Andere 3%
Afgezien van zilver is koper de meest effectieve geleider van elektriciteit. Dit, gecombineerd met zijn corrosie weerstand, ductiliteit, kneedbaarheid en het vermogen om binnen een breed scala aan stroomnetwerken te werken, maakt het metaal ideaal voor elektrische bedrading.
Bronnen
Europees Koperinstituut. Toepassingen.
URL: http://copperalliance.eu/
De Copper Development Association Inc. Toepassingen
URL: https://www.copper.org/applications/
Schoolscience.co.uk. Koper - een essentieel element. Kopermijnbouw.
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html