¿Que es el cobre?
El cobre es un mineral de color rojizo en estado natural, además es sólido y posee un brillo metálico. Se le puede encontrar en varios compuestos naturales como la cuprita o la malaquita.
El origen de la palabra
La palabra cobre deriva de una palabra del latín: Cuprum. Y a su vez, esta palabra es derivada de Cyprus, que era una denominación romana a una isla de Chipre (También conocida como Kyprus) que era reconocida por la existencia de ese mineral en la isla.
Propiedades físicas
El uso de este mineral se debe principalmente a sus cualidades, tales como el ser un excelente conductor de
electricidad además de ser maleable y a la vez resistente a los roces y a otros desgastes.
La ductibilidad y maleabilidad favorece el uso del cobre para la fabricación de láminas de cobre o hilos (alambre de cobre). En cuanto a la resistencia de tracción, el cobre posee una notable resistencia al ser sometido a dos fuerzas que son distintas y trabajen en sentido opuesto (generando un estiramiento). El límite elástico del cobre es de 33.3 Megapascales y una resistencia a la tracción de 210 Megapascales.
Respecto al ser un excelente conductor de electricidad en realidad es el segundo mejor, ya que el primer lugar lo ocupa la Plata. Sin embargo, al ser mucho más costosa que el cobre, muchos optan por el uso de este metal (especialmente los electricistas).
Cabe destacar también, que el cobre tiene una cualidad un tanto desconocida, y es el hecho de que es amagnético, esto quiere decir que el cobre NO presenta magnetismo, por ende no puede ser atraído por los polos.
Metal de transición
El cobre forma parte de los metales de transición (o elementos de transición), los cuales son elementos químicos que se sitúan en la parte central de la tabla periódica. Por lo general estos metales poseen una estructura de tipo compacta, además de presentar altos puntos de fusión y ebullición. Además se caracterizan por ser estables sin la necesidad de reaccionar con otros elementos químicos.
El hecho de que se llamen “de Transición”, es porque cumplen con el principio de Transición electrónica, donde al faltar electrones en su última capa de valencia, extrae electrones de capas más internas y así de manera sucesiva. Los metales de transición se caracterizan por ser buenos conductores de electricidad y de calor.
Propiedades químicas
Químicamente hablando, el cobre es considerado como un metal noble (como por ejemplo el platino y el oro), esto ya que es resistente a diversos agentes químicos, a la presencia de agua y a los diversos efectos atmosféricos, esto quiere decir que el cobre no se corroe con facilidad a temperaturas normales. Pero no puede resistir ante la acción del amoniaco y sus derivados.
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Donde se encuentra?
Por lo general se le puede encontrar en la tierra por medio de yacimientos mineros, pero también se le puede encontrar en alimentos, en el agua, hasta en el aire. Sin embargo, el cobre en estos últimos casos se encuentra en bajas concentraciones, eso con el fin de que existan las condiciones suficientes para el buen desenvolvimiento de la vida.
El cobre y tu cuerpo
En el caso de los seres humanos, necesitamos del cobre para formar hemoglobinas en nuestra sangre, y para ello es necesario absorber al día una cantidad de 1,6 a 2,0 miligramos de cobre, esto en una persona normal. En cuanto a las futuras mamás, es aún más importante la absorición diaria de cobre, lo cual debe subir su consumo a rangos que van desde los 3,0 a los 4,0 miligramos. Cabe destacar que todo es bueno si no es en exceso, por ende igual no se debe superar los rangos determinados.
Continuando con el ser humano, el cobre también es excelente para mantener un buen estado de la piel y los huesos, el cobre favorece la producción del colágeno, una proteína que se ubica en la piel y los huesos. También favorece en la generación de enzimas que ayudan a otorgar flexibilidad a los vasos sanguíneos permitiendo así que la sangre fluya de mejor manera.
Datos generales del cobre
Número atómico 29
Símbolo atómico: Cu
Punto de fusión: 1084,6° Celsius
Punto de ebullición: 2562° Celsius
Como se extrae el cobre?
Como mineral que conocemos, el cobre inicia su explotación por medio de la Exploración Geológica, esta etapa tiene como finalidad encontrar un yacimiento que tenga una cantidad de mineral suficiente como para ser explotado.
Luego se procede a la extracción del cobre, donde se comienzan a extraer los minerales.
Para obtener el cobre en sí, se necesita de un proceso conocido como Chancado, este proceso consite en la participación de maquinaria pesada, que cumple con la finalidad de reducir el tamaño del mineral extraído, por lo general las rocas obtenidas (luego del Chancado) no superan las 1,5 pulgadas, este tamaño es uniforme, y posteriormente las rocas se apilan.
De aquí en adelante existen diferentes procesos para la obtención de cobre, estos procesos difieren uno de otro por la naturaleza del cobre. En este caso, los procesos difieren si el cobre que se encuentra en la naturaleza se encuentra combinado con Azufre (cobre sulfatado) o con oxigeno (Cobre oxigenado).
Extracción Cobre Sulfatado:
El cobre sulfatado, debe pasar por 4 procesos para ser explotado. Estos son la Molienda, la Flotación, la Fundición y la Electrorefinación.
La Molienda: Este proceso consiste en que mediante el uso de grandes molinos, se siguen reduciendo las partículas de mineral. Las partículas llegan a tener unos 0,18 milimetros. Con el material se forma una pulpa en base a agua y reactivos, esto con la finalidad de pasar a la etapa de flotación.
La flotación: Se produce la liberación de burbujas con el fin de atrapar el cobre además de otros contenidos provenientes de la pulpa. Posteriormente esta pulpa se recolecta y se seca, esto con la finalidad de obtener cobre concentrado.
La fundición: En esta etapa se separa el concentrado de cobre de otros minerales, por medio de un tratamiento a temperaturas altas en hornos especiales. En esta etapa se obtiene el cobre RAF, un cobre que se moldea en placas llamadas ánodos.
La electorefinación: Aquí los ánodos se trasladan a unas celdas electrolíticas, esto con la finalidad de que se obtengan cátodos con alta pureza. En esta etapa se obtiene 99,9% de cobre.
En el caso del cobre oxidado:
Lixiviación: Este consiste en un proceso de electrorrefinación y de electroobtención. En este caso, las pilas de material mineralizado son regadas con agua y acido sulfúrico. Esta mezcla es capaz de sacar el cobre contenido en los minerales oxidados, esto con la finalidad de formar sulfato de cobre. Luego de esto se refina la solución y se concentra para llevarla a la
electroobtención.
Electroobtencón: Es un proceso de electrólisis, donde se separan (por medio del uso de la electricidad) el cobre de los otros minerales poco interesantes. En este proceso se obtienen cátodos de alta pureza.
Cátodos: En esta etapa, lo obtenido se selecciona, se apila y de despacha el cobre.
Usos del cobre.
El cobre al ser un buen conductor de electricidad, se utiliza en la manufacturación de pararrayos. Esto por el hecho de que la finalidad de los pararrayos, es atraer rayos y dispersar la corriente eléctrica en vez de que el rayo impacte directamente en una edificación y la destruya.
Es muy conocido su uso en implementos eléctricos tales como cables con hilo de cobre, interruptores eléctricos, electroimanes y relés. Es más, el principal uso del cobre es en forma de alambre.
Es muy utilizado en el mundo de las soldaduras. Esto ya que posee propiedades aptas para la soldabilidad. Pero hay que tener cuidado con que elementos uno solda. El cobre debe ser soldado solamente con plata y con estaño.
El cobre por lo general se le utiliza para la coloración de vidrios.
Por ser un material que resiste bastante bien al efecto del óxido, se le emplea en la fabricación de tuberías, las cuales tienen la finalidad de transportar agua.
Por esa misma resistencia mencionada anteriormente, el cobre se le encuentra también en las tuberías que forman parte de los refrigeradores y de los sistemas de aire acondicionado.
Desde la antigüedad, el cobre ha servido para la creación de utensilios y recipientes, tales como jarrones para transportar el agua, cubiertos y ollas. Esto gracias a su maleabilidad y al hecho de que el cobre distribuye el calor de forma homogénea sobre su superficie, esto con el fin de cocinar con más tranquilidad y permitir un mejor control de la temperatura.
El cobre también es vital para la generación y distribución de energía eléctrica a gran escala.
Por su resistencia al agua, maleabilidad y belleza, se le emplea como revestimiento de paredes y en techumbres. Un caso emblemático de techumbres de cobre, es el edificio de la estación Mapocho en la ciudad de Santiago de Chile.
También se le utiliza para la construcción de estatuas. Un ejemplo llamativo es la estatua de la Libertad ubicada en la Isla Ellis (Nueva York, EEUU).
Antes:
hoy:
Por su gran resistencia ante los efectos de la tracción, el desgaste y el roce permanente. Eso además de poseer una buena capacidad de moldeabilidad, es utilizado para la producción de piezas de motores de combustión, hélices, generadores de vehículos motorizados y herramientas. Muchos de estos son en forma de aleaciones.
Se le emplea además para la construcción de cascos de barcos y plataformas petrolíferas.
Tambien se utiliza el cobre para la fabricación de monedas.
En el mundo de las telecomunicaciones también está presente el cobre. Por medio de los cables de teléfono utilizado en las viviendas y en los computadores (en este último caso, se encuentran principalmente en los disipadores de calor, los cuales son capaces de absorber grandes cantidades de calor).
El cobre es muy usado en las artes, se emplea en la fabricación de esculturas, joyerías y diversas obras de artesanía, esto gracias a su maleabilidad y a su brillo.
El cobre al ser un antibacteriano, es capaz de inactivar microbios (bacterias virus y hongos) dañinos para la salud. Inclusive, los virus más tóxicos tienen una menor resistencia al estar en contacto con el cobre. Para el año 2008, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, decretó al cobre como agente antimicrobiano.
Al ser bactericida, tambien se hacen peinetas.
En forma de sulfato de cobre, es capaz de eliminar el moho. Tambien actua como fungicida.
En el área de la salud, los escáneres de resonancia magnética requieren de superconductores de cobre para poder generar imágenes.
Al ser amagnético, el cobre se le implementa en la fabricación de relojes y armamentos.
El futuro es radiante para el cobre, las energías renovables no convencionales ERNC tales como la eólica, la solar y la mareomotriz necesitan de cobre para poder ser útiles. Se usa en la fabricación de turbinas eólicas y en centrales fotovoltaicas.
Otros datos interesantes.
En la actualidad, una vivienda estado-unidense de tamaño medio, posee en promedio 200 kilos de cobre.
Chile ocupa el primer lugar en cuanto a reservas mundiales de cobre, posee 160 millones de toneladas de cobre, esto equivale al 30% de la producción mundial.
A medida que un país presenta un mayor nivel de desarrollo, mayor es la demanda de cobre. Las personas que viven en países desarrollados en promedio demandan 10 a 15 kilogramos al año.
En cambio, las personas que viven en países en vías de desarrollo su consumo promedio anual es solamente de 2 kilos de cobre por persona.
Para el año del 2005, un computador estándar, el cobre ocupaba 2,5 kilos de su peso total.
La cotización del cobre es tan alta, que el índice de reciclaje de cobre oscila entre el 80 y el 85 por ciento.
La mayoría de los productores, fundidores y refinadores de cobre están asociados a la International Copper Association o ICA, una organización sin fines de lucro que trabaja en conjunto con fabricantes, socios, organizaciones gubernamentales y ONGs.
Según la USGS, el Servicio Geológico de los Estados unidos, se estima que las reserva mundial de cobre están en torno a 550 millones de toneladas.
Para el año 2011, la empresa chilena Monarch (al ver las propiedades anti-hongos y bacterias del cobre) decidió lanzar una línea de calcetines de algodón con cobre.
20 kilos de un vehículo hibrido son puro cobre. Principalmente lo conforman la batería y el motor eléctrico.
Cada tonelada de cobre que se emplea en sistemas eléctricos de eficiencia eléctrica, reducen la emisión de CO2 en 200 toneladas por año.
El cobre y su conductividad eléctrica fueron considerados como referencia estándar para las magnitudes en el año 1913 por la IEC, la International Electrotechnical Commission, o en español, la Comisión Electrotécnica internacional.
Espero que el post les haya sido de su agrado. Yo redacté el post, pero adjunto las páginas donde obtuve la información.
Gracias