cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Cobre
O cobre na Antigüidade
Os primeiros crisois para producir cobre metálico a partir de carbonatos mediante reducións con carbón datan do V milenio a. C. É no inicio da chamada Idade do Cobre, cando aparecen crisois en toda a zona entre os Balcáns e Irán, incluíndo Exipto. Atopáronse probas da explotación de minas de carbonatos de cobre desde épocas moi antigas tanto en Tracia (Ai Bunar) como na península do Sinaí. Dun modo endóxeno, non conectado coas civilizacións do Vello Mundo, na América precolombiana, en torno ao século IV a. C. a cultura Moche desenvolveu a metalurxia do cobre xa refinado a partir da malaquita e outros carbonatos cupríferos.
Cara ao 3500 a. C. a produción de cobre en Europa entrou en declive a causa do esgotamento dos xacementos de carbonatos. Por esta época produciuse a irrupción desde o leste duns pobos, xenericamente denominados kurgans, que portaban unha nova tecnoloxía: o uso do cobre arsenical. Esta tecnoloxía, quizais desenvolvida en Oriente Próximo ou no Cáucaso, permitía obter cobre mediante a oxidación de sulfuro de cobre. Para evitar que o cobre se oxidase, engadíase arsénico ao mineral. O cobre arsenical (ás veces chamado tamén "bronce arsenical") era máis cortante que o cobre nativo e ademais podía obterse dos moi abundantes xacementos de sulfuros. Uníndoo á tamén nova tecnoloxía do molde de dúas pezas, que permitía a produción en masa de obxectos, os kurgans equiparonse de machadas de guerra e estendéronse rapidamente. miniatura|Estatua en cobre do faraón [[Pepi I. Século XXIII a. C.]] Ötzi, o cadáver achado nos Alpes e datado cara a 3300 a. C., levaba unha machada de cobre cun 99,7 % de cobre e un 0,22 % de arsénico. Desta época data tamén o sitio de Los Millares (Almería, España), centro metalúrxico próximo ás minas de cobre da serra de Gádor.
O declive do bronce empezou cara a 1000 a. C., cando xurdiu no Oriente Próximo unha nova tecnoloxía que posibilitou a produción de ferro metálico a partir de minerais férreos. As armas de ferro foron reemplazando ás de cobre en todo o espazo entre Europa e Oriente Medio. En zonas como na China a Idade de Bronce prolongouse varios séculos máis. Houbo tamén rexións do mundo onde nunca chegou a utilizarse o bronce. Por exemplo, a África subsahariana pasou directamente da pedra ao ferro.
Con todo, o uso do cobre e o bronce non desapareceu durante a Idade de Ferro. Substituídos no armamento, estes metais pasaron a ser utilizados esencialmente na construción e en obxectos decorativos como estatuas. O latón, unha aliaxe de cobre e cinc foi inventado cara a 600 a. C. Tamén cara a esta época fabricáronse as primeiras moedas no estado de Lidia, na actual Turquía. Mentres que as moedas máis valiosas cuñáronse en ouro e prata, as de uso máis cotián fixéronse de cobre e bronce.
A procura de cobre e metais preciosos polo Mediterráneo conduciu aos cartaxineses a explotar o gran xacemento de Riotinto, na actual provincia de Huelva. Tralas guerras púnicas os romanos apoderáronse destas minas e seguíronas explotando ata esgotar todo o óxido de cobre. Debaixo del quedou unha gran veta de sulfuro de cobre, o cal os romanos non sabían aproveitar eficazmente. Á caída do Imperio romano a mina fora abandonada e só foi reaberta cando os andalusíes inventaron un proceso máis eficaz para extraer o cobre do sulfuro.
Idade Media e Idade Moderna
A resistencia á corrosión do cobre, o bronce e o latón permitiu que estes metais sexan utilizados non só como decorativos senón tamén como funcionales desde a Idade Media ata os nosos días. Entre os séculos X e XII acháronse en Europa Central grandes xacementos de prata e cobre, principalmente Rammelsberg e Joachimsthal. Deles xurdiu unha gran parte da materia prima para realizar as grandes campás, portas e estatuas das catedrais góticas europeas. Ademais do uso bélico do cobre para a fabricación de obxectos, como machadas, espadas, cascos ou coirazas; tamén se utilizou o cobre na Idade Media en luminarias como candis ou candelabros; en braseiros e en obxectos de almacenamento, como arcas ou estoxos.
Os primeiros canóns europeos de ferro forxado datan do século XIV, pero cara ao século XVI o bronce impúxose como o material case único para toda a artillería e mantivo ese dominio ata ben entrado o século XIX. No barroco, durante os séculos XVII e XVIII, o cobre e as súas aliaxes adquiriron grande importancia na construción de obras monumentais, a produción de maquinaria de reloxería e unha ampla variedade de obxectos decorativos e funcionais. As monarquías autoritarias do Antigo Réxime utilizaron o cobre en aliaxe coa prata (denominada billón) para realizar repetidas depreciacións monetarias, chegando á emisión de moedas puramente de cobre, características das dificultades da Facenda da Monarquía Hispánica do século XVII (que o utilizou en tanta cantidade que tivo que recorrer a importalo de Suecia).
Idade Contemporánea
miniatura|[[Motor homopolar#O Disco de Faraday|Disco de Faraday.]] Durante 1831 e 1832, Michael Faraday descubriu que un condutor eléctrico movéndose perpendicularmente a un campo magnético xeraba unha diferenza de potencial. Aproveitando isto, construíu o primeiro xerador eléctrico, o disco de Faraday, empregando un disco de cobre que xiraba entre os extremos dun imán con forma de ferradura, inducindo unha corrente eléctrica.
O posterior desenvolvemento de xeradores eléctricos e o seu emprego na historia da electricidade deu lugar a que o cobre tivera unha importancia destacada na humanidade, que aumentou a súa demanda notablemente.
Durante gran parte do século XIX, Gran Bretaña foi o maior produtor mundial de cobre, pero a importancia que foi adquirindo o cobre motivou a explotación minera noutros países, chegando a destacar a produción nos Estados Unidos e en Chile, ademais da apertura de minas en África. Desta forma, en 1911 a produción mundial de cobre superou o millón de toneladas de cobre fino.
A aparición dos procesos que permitían a produción masiva de aceiro a mediados do século XIX, como o convertidor Thomas-Bessemer ou o forno Martin-Siemens deu lugar a que se substituíse o uso do cobre e das súas aliaxes nalgunhas aplicacións determinadas onde se requiría un material máis tenaz e resistente. Con todo, o desenvolvemento tecnolóxico que seguiu á Revolución industrial en todas as ramas da actividade humana e os adiantos logrados na metalurxia do cobre permitiron producir unha ampla variedade de aliaxes. Isto deu lugar a que se incrementasen os campos de aplicación do cobre, o cal, engadido ao desenvolvemento económico de varios países, levouno a un notable aumento na demanda mundial.
Estados Unidos
miniatura|Produción de mineral de cobre entre 1900 e 2004, no mundo (vermello), EE.UU. (azul) e Chile (verde). Desde principios do século XIX existiu produción de cobre nos Estados Unidos, primeiro en Míchigan e máis tarde en Arizona. Tratábase de pequenas minas que explotaban mineral de alta lei.
O desenvolvemento do proceso de produción, máis eficaz, cara a finais do século XIX permitiu poñer en explotación grandes xacementos de baixa lei, principalmente en Arizona, Montana e Utah. En poucos anos Estados Unidos converteuse no primeiro produtor mundial de cobre.
Desde os anos 1950 ata a actualidade a produción dos Estados Unidos oscilou entre un e dous millóns de toneladas anuais, o cal representa unha fracción cada vez menor do total mundial (27 % en 1970, 17 % en 1980, 8 % en 2006). Mentres tanto, o consumo seguiu crecendo continuamente e iso obrigou a importar cantidades cada vez maiores de metal, superándose o millón de toneladas importadas por vez primeira en 2001.
Chile
miniatura|A produción chilena de cobre multiplicouse por catro nas dúas últimas décadas. En 1810, ano da súa primeira xunta nacional, Chile producía unhas 19 000 toneladas de cobre ao ano. Ao longo do século, a cifra foi crecendo ata converter ao país no primeiro produtor e exportador mundial. Con todo, a finais do século XIX, comezou un período de decadencia, debido por unha banda ao esgotamento dos xacementos de alta lei e por outro ao feito de que a explotación do salitre acaparaba os investimentos minerais. En 1897, a produción caera a 21 000 toneladas, case o mesmo nivel que en 1810.
A situación cambiou a comezos do século XX, cando grandes grupos mineiros internacionais obtiveron avances tecnolóxicos que permitiron a recuperación do cobre en xacementos de baixa concentración, reiniciando a explotación dos xacementos chilenos.
O Estado chileno recibiu poucos beneficios da minería do cobre durante toda a primeira metade do século XX. A situación empezou a cambiar en 1951 coa firma do Convenio de Washington, que lle permitiu dispoñer do 20 % da produción. En 1966, o Congreso Nacional de Chile impuxo a creación de Sociedades Mineras Mixtas coas empresas estranxeiras nas cales o Estado tería o 51 % da propiedade dos xacementos.
Isótopos
miniatura|[[Configuración electrónica do átomo de cobre.]] Na natureza atópanse dous isótopos estables: 63Cu e 65Cu. O máis lixeiro deles é o máis abundante (69,17 %). Caracterizáronse ata o momento 25 isótopos radioactivos dos cales os máis estables son o 67Cu, o 64Cu e o 61Cu con períodos de semidesintegración de 61,83 horas, 12,70 horas e 3,333 horas respectivamente. Os demais radioisótopos, con masas atómicas desde 54,966 uma (55Cu) a 78,955 uma (79Cu), teñen períodos de semidesintegración inferiores a 23,7 minutos e a maioría non alcanzan os 30 segundos. Os isótopos 68Cu e 70Cu presentan estados metaestables cun período de semidesintegración maior ao do estado fundamental.
Os isótopos máis lixeiros que o 63Cu estable desintégranse principalmente por emisión beta positiva, orixinando isótopos de níquel, mentres que os máis pesados que o isótopo 65Cu estable desintégranse por emisión beta negativa dando lugar a isótopos de cinc. O isótopo 64Cu desintégrase xerando 64Zn, por captura electrónica e emisión beta positiva nun 69 % e por desintegración beta negativa xera 64Ni no 31 % restante.
Propiedades físicas
miniatura|[[Cuberta do Palacio dos Deportes de México D.F. construída en 1968 con cobre exposto á intemperie.]] O cobre posúe varias propiedades físicas que propician o seu uso industrial en múltiples aplicacións, sendo o terceiro metal, despois do ferro e do aluminio, máis consumido no mundo. É de cor avermellada e de brillo metálico e, logo da prata, é o elemento con maior condutividade eléctrica e térmica. É un material abundante na natureza; ten un prezo accesible e reciclase de forma indefinida; forma aliaxes para mellorar as prestacións mecánicas e é resistente á corrosión e a oxidación.
A condutividade eléctrica do cobre puro foi adoptada pola Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como a referencia estándar para esta magnitude, establecendo o International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional do Cobre Recocido) ou IACS. Segundo esta definición, a condutividade do cobre recocido medida a 20 °C é igual a 5,80 × 107S/m. A este valor de condutividade asígnaselle un índice 100 % IACS e a condutividade do resto dos materiais exprésase en porcentaxe de IACS. A maioría dos metais teñen valores de condutividade inferiores a 100 % IACS pero existen excepcións como a prata ou os cobres especiais de moi alta condutividade designados C-103 e C-110.
Características químicas
Exposto ao aire, a cor vermella salmón inicial, tórnase vermello violeta pola formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente pola formación de óxido cúprico (CuO). A coloración azul do Cu+2 debese a formación do ion [Cu (OH2)6]+2.
Exposto longo tempo ao aire húmido, forma unha capa adherente e impermeable de carbonato básico (carbonato cúprico) de cor verde e velenoso. Tamén poden formarse pátinas de verdete, unha mestura velenosa de acetatos de cobre de cor verdoso ou azulado que se forma cando os óxidos de cobre reaccionan con ácido acético, que é o responsable do sabor do vinagre e prodúcese en procesos de fermentación acética. Ao empregar utensilios de cobre para a cocción de alimentos, deben tomarse precaucións para evitar intoxicaciones por verdete que, malia o seu mal sabor, pode ser enmascarado con salsas e condimentos e ser inxerido.
Os ácidos oxiácidos atacan ao cobre, polo cal utilízanse estes ácidos como decapantes (ácido sulfúrico) e abrillantadores (ácido nítrico). O ácido sulfúrico reacciona co cobre formando un sulfuro, CuS (covelina) ou Cu2S (calcocita) de cor negra e auga. Tamén poden formarse sales de sulfato cúprico (antlerita) con cores de verde a azul verdoso. Estes sales son moi comúns nos ánodos dos acumuladores de plomo que se empregan nos automóbiles.
O ácido cítrico disolve o óxido de cobre, polo que se aplica para limpar superficies de cobre, lustrando o metal e formando citrato de cobre. Se logo de limpar o cobre con ácido cítrico, se volve a utilizar o mesmo pano para limpar superficies de chumbo, o chumbo bañarase dunha capa externa de citrato de cobre e citrato de plomo cunha cor avermellada e negra.
Propiedades biolóxicas
Nas plantas, o cobre posúe un importante papel no proceso da fotosíntese e forma parte da composición da plastocianina. Ao redor do 70 % do cobre dunha planta está presente na clorofila, principalmente nos cloroplastos. Os primeiros síntomas nas plantas por deficiencia de cobre aparecen en forma de follas estreitas e retortas, ademais de puntas esbrancuxadas. As panículas e as vainas poden aparecer baleiras por unha deficiencia severa de cobre, ocasionando graves perdas económicas na actividade agrícola.
O cobre contribúe á formación de glóbulos vermellos e ao mantemento dos vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario e ósos e xa que logo é esencial para a vida humana. O cobre atópase nalgúns enzimas como o citocromo c oxidase, a lisil oxidase e a superóxido dismutase.
O desequilibrio de cobre no organismo cando se produce en forma excesiva ocasiona unha enfermidade hepática coñecida como enfermidade de Wilson, a orixe desta enfermidade é hereditario, e separadamente do trastorno hepático que ocasiona tamén dana ao sistema nervioso. Trátase dunha enfermidade pouco común.
Pode producirse deficiencia de cobre en nenos cunha dieta pobre en calcio, especialmente se presentan diarreas ou desnutrición. Tamén hai enfermidades que diminúen a absorción de cobre, como a enfermidade celíaca, a fibrose quística ou ao levar dietas restritivas.
O cobre atópase nunha gran cantidade de alimentos habituais da dieta tales como ostras, mariscos, legumes, vísceras e noces entre outros, ademais da auga potable e polo tanto é moi raro que se produza unha deficiencia de cobre no organismo.
Precaucións sanitarias do cobre
Malia que o cobre é un oligoelemento necesario para a vida, uns niveis altos deste elemento no organismo poden ser daniños para a saúde. A inhalación de niveis altos de cobre pode producir irritación das vías respiratorias. A inxestión de niveis altos de cobre pode producir náuseas, vómitos e diarrea. Un exceso de cobre no sangue pode danar o fígado e os riles, e ata causar a morte. Inxerir por vía oral unha cantidade de 30 g de sulfato de cobre é potencialmente letal nos humanos.
Para as actividades laborais nas que se elaboran e manipulan produtos de cobre, é necesario utilizar medidas de protección colectiva que protexan aos traballadores. O valor límite tolerado é de 0,2 mg/m³ para o fume e 1 mg/m³ para o po e a néboa. O cobre reacciona con oxidantes fortes tales como cloratos, bromatos e ioduros, orixinando un perigo de explosión. Ademais pode ser necesario o uso de equipos de protección individual como luvas, lentes e máscaras. Ademais, pode ser recomendable que os traballadores se duchen e cambien de roupa antes de volver á súa casa cada día.
A Organización Mundial da Saúde (OMS) na súa Guía da calidade da auga potable recomenda un nivel máximo de 2 mg/l. O mesmo valor foi adoptado na Unión Europea como valor límite de cobre na auga potable, mentres que nos Estados Unidos a Axencia de Protección Ambiental estableceu un máximo de 1,3 mg/l. A auga con concentracións de cobre superiores a 11 mg/l pode ensuciar a roupa ao lavala e presentar un sabor metálico desagradable. A Axencia para Substancias Tóxicas e o Rexistro de Enfermidades dos Estados Unidos recomenda que, para diminuír os niveis de cobre na auga potable que se conduce por tubos de cobre, se deixe correr a auga polo menos 15 segundos antes de bebela ou usala por primeira vez na mañá.
As actividades mineiras poden provocar a contaminación de ríos e augas subterráneas con cobre e outros metais durante a súa explotación así como unha vez abandonada a minería na zona. A cor turquesa da auga e as rocas débese á acción que o cobre e outros metais desenvolven durante a súa explotación mineira.
Aliaxes e tipos de cobre
Desde o punto de vista físico, o cobre puro posúe moi baixo límite elástico (33 MPa) e unha dureza escasa (3 na escala de Mohs ou 50 na escala de Vickers). En cambio, unido en aliaxe con outros elementos adquire características mecánicas moi superiores, aínda que diminúe a súa condutividade. Existe unha ampla variedade de aliaxes de cobre, de cuxas composicións dependen as características técnicas que se obteñen, polo que se utilizan en multitude de obxectos con aplicacións técnicas moi diversas. O cobre aliase principalmente cos seguintes elementos: Zn, Sn, Al, Nin, Be, Si, Cd, Cr e outros en menor cuantía.
Segundo os fins aos que se destinan na industria, clasifícanse en aliaxes para forxa e en aliaxes para moldeo. Para identificalas teñen as seguintes nomenclaturas xerais segundo a norma ISO 1190-1:1982 ou o seu equivalente UNE 37102:1984. Ambas normas utilizan o sistema UNS (do inglés Unified Numbering System).
Latón (Cu-Zn)
miniatura|[[Xerra exipcia de latón, Museo do Louvre, París.]] O latón, tamén coñecido como cuzin, é unha aliaxe de cobre, cinc (Zn) e, en menor proporción, outros metais. Obtense mediante a fundición dos seus compoñentes nun crisol ou mediante a fundición e redución de menas sulfurosas nun forno de reverbero ou de cubilote. Nos latóns industriais, a porcentaxe de Zn mantense sempre inferior o 50%. A súa composición inflúe nas características mecánicas, a fusibilidade e a capacidade de conformación por fundición, forxa e mecanizado. En frío, os lingotes obtidos deformanse plasticidade producindo láminas, varillas ou cortanse en tiras susceptibles de estirarse para fabricar arames. A súa densidade depende da súa composición, xeralmente rolda entre 8,4 g/cm³ e 8,7 g/cm³.
As características dos latóns dependen da proporción de elementos que interveñan na aliaxe de tal forma que algúns tipos de latón son maleables unicamente en frío, outros exclusivamente en quente, e algúns non o son a ningunha temperatura. Todos os tipos de latón vólvense crebadizos cando se quentan a unha temperatura próxima ao punto de fusión.
O latón é máis duro que o cobre, pero fácil de mecanizar, gravar e fundir. É resistente á oxidación, ás condicións salinas e é maleable, polo que pode laminarse en ferros finos. A súa maleabilidade varía a temperatura e coa presenza, mesmo en cantidades mínimas, doutros metais na súa composición.
Unha pequena achega de chumbo na composición do latón mellora a maquinabilidade porque facilita a fragmentación das labras no mecanizado. O chumbo tamén ten un efecto lubricante polo seu baixo punto de fusión, o que permite retardar o desgaste da ferramenta de corte.
O latón admite poucos tratamentos térmicos e unicamente se realizan recocidos de homoxeneización e recristalización. O latón ten unha cor amarelo brillante, con parecido ao ouro, característica que é aproveitada na xoiaría, especialmente na bixutería, e no galvanizado de elementos decorativos. As aplicacións dos latóns abarcan outros campos moi diversos, como armamento, caldeirería, soldadura, fabricación de arames, tubos de condensadores eléctricos e terminais eléctricos. Como non é atacado pola auga salgada, úsase tamén nas construcións de barcos e en equipos pesqueiros e mariños.
O latón non produce faíscas por impacto mecánico, unha propiedade atípica nas aliaxes. Esta característica converte ao latón nun material importante na fabricación de envases para a manipulación de compostos inflamables, cepillos de limpeza de metais e nos pararraios.
Bronce (Cu-Sn)
A tecnoloxía metalúrxica da fabricación do bronce é un dos fitos máis importantes da historia da humanidade pois deu orixe á chamada Idade de Bronce. O bronce foi a primeira aliaxe fabricada voluntariamente polo ser humano: realizábase mesturando o mineral de cobre (calcopirita, malaquitaetc.) e o de estaño (casiterita) nun forno alimentado con carbón vexetal. O resultante da combustión do carbón, que se oxidaba formando anhídrido carbónico, producía a redución dos minerais de cobre e estaño a metais. O cobre e o estaño que se fundían reducíanse entre un 5 e un 10 % en peso de estaño.
Alpaca (Cu-Ni-Zn)
miniatura|Oveiras de [[Alpaca (aliaxe)|alpaca.]] As alpacas ou pratas alemás son aliaxes de cobre, níquel (Ni) e zinc (Zn), nunha proporción de 50-70 % de cobre, 13-25 % de níquel, e 13-25 % de zinc. As súas propiedades varían de forma continua en función da proporción destes elementos na súa composición, pasando de máximos de dureza a mínimos de condutividade. Estas aliaxes teñen a propiedade de rexeitar os organismos mariños (antifouling). Se a estas aliaxes de cobre-níquel-zinc se lle engaden pequenas cantidades de aluminio ou ferro constitúen aliaxes que se caracterizan pola súa resistencia á corrosión mariña, polo que se utilizan amplamente na construción naval, principalmente en condensadores e tubaxes, así como na fabricación de moedas e de resistencias eléctricas.
As aliaxes de alpaca teñen unha boa resistencia á corrosión e boas calidades mecánicas. A súa aplicación abarca materiais de telecomunicacións, instrumentos e accesorios de fontanería e electricidade, como billas, abrazadeiras, peiraos, conectores. Tamén se emprega na construción e ferraxería, para elementos decorativos e nas industrias químicas e alimentarias, ademais de materiais de vaixelas e ourivaría. O monel é unha aliaxe que se obtén directamente de minerais canadenses e ten unha composición de Cu= 28-30%, Ni= 66-67%, Fe= 3-3,5%. Este material ten gran resistencia aos axentes corrosivos e ás altas temperaturas.
Outro tipo de alpaca é o chamado platinoide, aliaxe de cor branca composta de 60% de cobre,14% de níquel, 24% de cinc e de 1-2% de volframio.
Outras aliaxes
Outras aliaxes de cobre con aplicacións técnicas son as seguintes: miniatura|175px|Peza de duraluminio usada no dirixible USS Akron.
Algunhas aliaxes de cobre teñen pequenas porcentaxes de xofre e de chumbo que melloran a maquinabilidade da aliaxe. Tanto o chumbo como o xofre teñen moi baixa solubilidade no cobre, separándose respectivamente como chumbo (Pb) e como sulfuro cuproso (Cu2S) nos bordos de gran e facilitando a rotura das labras nos procesos de mecanizado, mellorando a maquinabilidade da aliaxe.
Minería do cobre
miniatura|[[Mina ao descuberto en Bingham, Illinois (Estados Unidos).]] miniatura|Mina de cobre [[Chuquicamata, Chile.]] O cobre nativo adoita acompañar aos seus minerais en bolsas que afloran á superficie explotándose en minas ao descuberto. O cobre obtense a partir de minerais sulfurados (80 %) e de minerais oxidados (20 %), os primeiros trátanse por un proceso denominado pirometalurxia e os segundos por outro proceso denominado hidrometalurxia. Xeralmente na capa superior atópanse os minerais oxidados (cuprita, melaconita), xunto a cobre nativo en pequenas cantidades, o que explica a súa elaboración milenaria xa que o metal podía extraerse facilmente en fornos de fosa. A continuación, por baixo do nivel freático, atópanse as piritas (sulfuros) primarias calcosina (Cu2S) e covellina (CuS) e finalmente as secundarias calcopirita (FeCuS2) cuxa explotación é máis rendible que as anteriores. Acompañando a estes minerais atópanse outros como a bornita (Cu5FES4), os cobres grises e os carbonatos azurita e malaquita que adoitan formar masas importantes nas minas de cobre por ser a forma na que usualmente se alteran os sulfuros.
A tecnoloxía para a obtención do cobre está moi ben desenvolvida aínda que é laboriosa debido á pobreza da lei dos minerais. Os xacementos de cobre conteñen xeralmente concentracións moi baixas do metal. Esta é a causa de que moitas das distintas fases de produción teñan por obxecto a eliminación de impurezas.
Metalurxia do cobre
Outros compoñentes que se obteñen deste proceso son ferro (Fe) e xofre (S), ademais de moi pequenas cantidades de prata (Ag) e ouro (Au). Como impurezas do proceso extráense tamén chumbo (Pb), arsénico (As) e mercurio (Hg).
Como regra xeral unha instalación metalúrxica de cobre que produza 300.000 t/ano de ánodos, consome 1.000.000 t/ano de concentrado de cobre e como subprodutos produce 900.000 t/ano de ácido sulfúrico e 300.000 t/ano de escouras.
Cando se trata de aproveitar os residuos minerais, a pequena concentración de cobre que hai neles atópase en forma de óxidos e sulfuros, e para recuperar ese cobre emprégase a tecnoloxía chamada hidrometalurxia, máis coñecida pola súa nomenclatura anglosaxoa Sx-Ew.
O proceso que segue esta técnica é o seguinte: Mineral de cobre-> lixiviación-> extracción-> electrólise-> cátodo Esta tecnoloxía utilízase moi pouco porque a case totalidade de concentrados de cobre atópase formando sulfuros, sendo a produción mundial estimada de recuperación de residuos en torno ao 15 % da totalidade de cobre producido.
Tratamentos térmicos do cobre
miniatura|[[Tubaxe de cobre recocido.]] O cobre e as súas aliaxes permiten determinados tratamentos térmicos para fins moi determinados sendo os máis usuais os de recocido, refinado e temple.
O cobre duro recocido preséntase moi ben para operacións en frío como son: dobrado, estampado e embutido. O recocido prodúcese quentando o cobre ou o latón a unha temperatura adecuada nun forno eléctrico de atmosfera controlada, e logo déixase arrefriar ao aire. Hai que procurar non superar a temperatura de recocido porque entón quéimase o cobre e tórnase crebadizo quedando inutilizable.
O refinado é un proceso controlado de oxidación seguida dunha redución. O obxectivo da oxidación é eliminar as impurezas contidas no cobre, volatilizándoas ou reducíndoas a escouras. O obxectivo da redución é mellorar a ductilidade e a maleabilidade do material.
Os tratamentos térmicos que se realizan os latóns son principalmente recocidos de homoxeneización, recristalización e estabilización. Os latóns con máis do 35 % de Zn poden temperarse para facelos máis brandos.
Os bronces habitualmente sométense a tratamentos de recocidos e de homoxeneización para as aliaxes de moldeo; e recocidos contra dureza e de recristalización para as aliaxes de forxa. O temple dos bronces de dous elementos constituíntes é análogo ao temperado do aceiro: quéntase a uns 600 °C e arrefríase rapidamente. Con isto conséguese diminuír a dureza do material, ao contrario do que sucede ao temperar aceiro e algúns bronces con máis de dous compoñentes.
Aplicacións e usos do cobre
Xa sexa considerando a cantidade ou o valor do metal empregado, o uso industrial do cobre é moi elevado. É un material importante en multitude de actividades económicas e foi considerado un recurso estratéxico en situacións de conflito.
Cobre metálico
O cobre utilízase tanto cun gran nivel de pureza, próximo ao 100 %, como aleado con outros elementos. O cobre puro emprégase principalmente na fabricación de cables eléctricos.
Electricidade e telecomunicacións
miniatura|[[Cable|Cable eléctrico de cobre.]] O cobre é o metal non precioso con mellor condutividade eléctrica. Isto, unido a súa ductilidade e resistencia mecánica, convertérono no material máis empregado para fabricar cables eléctricos, tanto de uso industrial como residencial. Así mesmo empréganse condutores de cobre en numerosos equipos eléctricos como xeradores, motores e transformadores. A principal alternativa ao cobre nestas aplicacións é o aluminio.
Tamén son de cobre a maioría dos cables telefónicos, os cales ademais posibilitan o acceso a Internet. As principais alternativas ao cobre para telecomunicacións son a fibra óptica e os sistemas inalámbricos. Doutra banda, todos os equipos informáticos e de telecomunicacións conteñen cobre en maior ou menor medida, por exemplo nos seus circuítos integrados, transformadores e cableado interno.
Medios de transporte
O cobre emprégase en varios compoñentes de coches e camións, principalmente os radiadores (grazas á súa alta condutividade térmica e resistencia á corrosión), freos e rodamentos, ademais naturalmente dos cables e motores eléctricos. Un coche pequeno contén en total ao redor de 20 kg de cobre, subindo esta cifra a 45 kg para os de maior tamaño.
Tamén os trens requiren grandes cantidades de cobre na súa construción: entre 1 e 2 toneladas nos trens tradicionais e ata 4 toneladas nos de alta velocidade. Ademais as catenarias conteñen unhas 10 toneladas de cobre por quilómetro nas liñas de alta velocidade.
Por último, os cascos dos barcos inclúen a miúdo aliaxes de cobre e níquel para reducir o ensuciamento producido polos seres mariños.
Construción e ornamentación
miniatura|Cara da [[Estatua da Liberdade de Nova York, feita con láminas de cobre sobre unha estrutura de aceiro.]] Unha gran parte das redes de transporte de auga están feitas de cobre ou latón, debido á súa resistencia á corrosión e as súas propiedades anti-bacterianas, quedando as tubaxes de chumbo en desuso polos seus efectos nocivos para a saúde humana. Fronte ás tubaxes de plástico, as de cobre teñen a vantaxe de que non arden en caso de incendio e por tanto non liberan fumes e gases potencialmente tóxicos.
Dúas aplicacións clásicas do bronce na construción e ornamentación son a realización de estatuas e de campás.
O sector da construción consome actualmente (2008) o 26% da produción mundial de cobre.
Moedas
miniatura|[[Moeda-placa de cobre sueca (Gabinete Real de Moedas de Estocolmo).]]
Desde o inicio da cuñaxe de moedas na Idade Antiga o cobre emprégase como materia prima das mesmas, ás veces puro e, máis a miúdo, en aliaxes como o bronce e o cuproníquel.
Exemplos de moedas que inclúen cobre puro:
Exemplos de moedas de cuproníquel:
Exemplos de moedas doutras aliaxes de cobre:
Cobre non metálico
O sulfato de cobre está especialmente indicado para suplir funcións principais do cobre na planta, no campo das encimas: oxidasas do ácido ascórbico, polifenol, citocromoetc. Tamén forma parte da plastocianina contida nos cloroplastos e que participa na cadea de transferencia de electróns da fotosíntese. A súa absorción realízase mediante un proceso activo metabólicamente. Practicamente non é afectado pola competencia doutros catións pero, pola contra, afecta aos demais catións. Este produto pode ser aplicado en invernadoiros para todo tipo de cultivo e en calquera zona climática.
Para a decoración de azulexos e cerámica, realízanse vidrados que proporcionan un brillo metálico de diferentes cores. Para decorar a peza unha vez cocida e vidrada, aplícanse mesturas de óxidos de cobre e outros materiais e despois vólvese a cocer a peza a menor temperatura. Ao mesturar outros materiais cos óxidos de cobre poden obterse diferentes tonalidades. Para as decoracións de cerámica, tamén se empregan películas metálicas de prata e cobre en mesturas coloidais de vernices cerámicos que proporcionan tons parecidos ás irisacións metálicas do ouro ou do cobre.
Un pigmento moi utilizado en pintura para os tons verdes é o verdete, tamén coñecido neste ámbito como verdigris, que consiste nunha mestura formada principalmente por acetatos de cobre, que proporciona tons verdosos ou azulados.
Fundición: blíster e ánodos
O cobre blíster, tamén chamado ampollado ou anódico, ten unha pureza de entre 98 e 99,5 %, e a súa principal aplicación é a fabricación por vía electrolítica de cátodos de cobre, cuxa pureza alcanza o 99,99 %. Tamén se pode empregar para sintetizar sulfato de cobre e outros produtos químicos. A súa principal aplicación é a súa transformación en ánodos de cobre.
O paso intermedio na transformación de cobre blíster en cátodos de cobre é a produción de ánodos de cobre, con preto do 99,6 % de pureza. Un ánodo de cobre ten unhas dimensións aproximadas de 100x125 cm, un grosor de 5 cm e un peso aproximado de 350 kg.
Refinería: cátodos
O cátodo de cobre constitúe a materia prima idónea para a produción de arame groso de cobre de altas especificacións. É un produto, cun contido superior ao 99,99 % de cobre, é resultante do refino electrolítico dos ánodos de cobre. A súa calidade está dentro da denominación Cu-CATH-01 baixo a norma EN 1978:1998. Preséntase en paquetes enroscados e láminas, cuxa ferro ten unhas dimensións de 980x930 mm e un grosor de 7 mm cun peso aproximado de 47 kg. O seu uso fundamental é a produción de arame groso de cobre de alta calidade, aínda que tamén se utiliza para a elaboración doutros semitransformados de alta esixencia.
Subprodutos de fundición e refinería
Despois do proceso de elaborar ánodo de cobre e cátodo de cobre obtéñense os seguintes subprodutos: ácido sulfúrico, escoura granulada, lodos electrolíticos, sulfato de níquel e xeso.
Arame groso
O arame groso de cobre é un produto resultante da transformación de cátodo na coada continua. O seu proceso de produción realízase segundo as normas ASTM B49-92 e EN 1977.
As características esenciais do arame groso producido pola empresa Atlantic-copper son:
O arame groso comercialízase en bobinas flexadas sobre palet de madeira e protexidas con funda de plástico. Cuxas dimensións son: Peso bobina 5000 kg, diámetro exterior 1785 mm, diámetro interior 1150 mm e altura 900 mm. As aplicacións do arame groso son para a fabricación de cables eléctricos que requiran unha alta calidade, xa sexan esmaltados ou multifilares de diámetros de 0,15/0,20 mm.
Arame de cobre espido
miniatura|Bobina de arame espido. O arame de cobre espido prodúcese a partir do arame groso e mediante un proceso de desbaste nun forno de recocido. Obtense arame espido formado por un fío de cobre electrolítico en tres amornes, duro, semiduro e suave e utilízase para usos eléctricos prodúcese nunha gama de diámetros de 1 mm a 8 mm e en bobinas que poden pesar da orde de 2250 kg. Este arame utilízase en liñas aéreas de distribución eléctrica, en neutros de subestacións, conexións a terra de equipos e sistemas e para fabricar fíos planos, esmaltados e multifilares que poden ter un diámetros de 0,25/0,22 mm. Está fabricado a base de cobre de alta pureza cun contido mínimo de 99,9 % de Cu. Este tipo de arame ten unha alta condutividade, ductilidade e resistencia mecánica así como gran resistencia á corrosión en ambientes salobres.
Trefilado
Denomínase trefilado ao proceso de adelgazamento do cobre a través do estiramento mecánico que se exerce ao mesmo ao partir de arame groso de 6 ou 8 mm de diámetro co obxectivo de producir cables eléctricos flexibles coa sección requirida. Un cable eléctrico componse de varios fíos que mediante un proceso de extrusión aplícaselle o illamento exterior cun composto plástico de PVC ou polietileno. Xeralmente o calibre de entrada é de 6 a 8 mm, para logo adelgazalo ao diámetro requirido. Como o trefilado é un proceso continuo vanse formando diferentes bobinas ou rolos que van sendo cortados ás lonxitudes requiridas ou establecidas polas normas e son debidamente etiquetados cos correspondentes datos técnicos do cable.
Chámase apantallado ao cubrimento dun condutor central debidamente illado por varios fíos condutores de cobre, que entrelazados ao redor forman unha pantalla. Cando é necesario illar un fío condutor mediante esmaltado aplícaselle unha capa de verniz (poliesterimida). Estas mesturas de resinas son usadas para recubrir o condutor metálico quedando illados do medio ambiente que o rodea e logrando desta forma conducir o fluxo eléctrico sen problemas.
Tubos
miniatura|Bobina de tubo de cobre. Un tubo é un produto oco, de sección normalmente redonda, que ten unha periferia continua e que é utilizado en fontanería e sistemas mecánicos para o transporte de líquidos ou gases. Os tubos de cobre utilízanse masivamente en edificios residenciais, comerciais e industriais.
Para a fabricación de tubo se parte, polo xeral, dunha mestura de cobre refinado e de ferralla de calidade controlada, que se funde nun forno. Da coada de cobre obtéñense lingotes coñecidos como «billets», que teñen forma cilíndrica, uns 300 mm de diámetro e 8 m de longo e un peso dunhas 5 toneladas. Os tubos sen costura fabrícanse a partir destes lingotes mediante as operacións seguintes:
Laminación
Unha das propiedades fundamentais do cobre é a súa maleabilidade que permite producir todo tipo de láminas desde grosores moi pequenos, tanto en forma de rolo continuo como en ferros de diversas dimensións, mediante as instalacións de laminación adecuadas.
Fundición de pezas
As súas aliaxes si permiten fabricar pezas por calquera dos procesos de fundición de pezas que existen dependendo do tipo de peza e da cantidade que se teña que producir. Os métodos máis usuais de fundición son por moldeo e por centrifugado.
Denomínase fundición por moldeo ao proceso de fabricación de pezas, comunmente metálicas pero tamén de plástico, consistente en fundir un material e introducilo nunha cavidade, chamada molde, onde se solidifica. O proceso tradicional é a fundición en area, por ser esta un material refractario moi abundante na natureza e que, mesturada con arxila, adquire cohesión e moldeabilidad sen perder a permeabilidade que posibilita evacuar os gases do molde á vez que se verte o metal fundido
O proceso de fundición centrifugada consiste en depositar unha capa de fundición líquida nun molde de revolución xirando a gran velocidade e solidificar rapidamente o metal mediante un arrefriado continuo do molde ou coquilla. As aplicacións deste tipo de fundición son moi variadas.
Forxado
miniatura|Prensa de estampaxe. O forxado en quente dunha peza consiste en inserir nun molde unha barra de metal, quentala á temperatura adecuada e obrigala a deformarse plásticamente ata adoptar a forma do molde. A vantaxe de forxar en quente é que se reduce a potencia mecánica que debe fornecer a prensa para a deformación plástica.
Os produtos do cobre e as súas aliaxes reúnen moi boas condicións para producir pezas por procesos de estampaxe en quente, permitindo o deseño de pezas sumamente complexas grazas á gran ductilidade do material e a escasa resistencia á deformación que opón, proporcionando así unha vida longa ás matrices. Unha aliaxe de cobre é "forxable" en quente se existe un rango de temperaturas suficientemente amplo no que a ductilidade e a resistencia á deformación sexan aceptables. Este rango de temperaturas depende de composición química que teña, na que inflúen os elementos engadidos e das impurezas.
Mecanizado
miniatura|Pezas de cobre mecanizadas. As pezas de cobre ou das súas aliaxes que van someterse a traballos de mecanizado por arranque de labra teñen na súa composición química unha pequena achega de chumbo e xofre que provoca unha fractura mellor da labra cortada.
Actualmente (2008) o mecanizado de compoñentes de cobre, realízase baixo o concepto de mecanizado rápido en seco coa ferramenta refrixerada por aire se é necesario. Este tipo de mecanizado rápido caracterízase por que os cabezais das máquinas xiran a velocidades moi altas conseguindo grandes velocidades de corte en ferramentas de pouco diámetro.
Soldadura
miniatura|Compoñentes de tubaxes para soldar. Para soldar unións de cobre ou das súas aliaxes utilízanse dous tipos de soldadura diferentes: soldadura branda e soldadura forte.
A soldadura branda é aquela que se realiza a unha temperatura duns 200 °C e utilízase para a unión dos compoñentes de circuítos impresos e electrónicos. Utilízanse soldadores de estaño e o material de achega é unha aliaxe de estaño e chumbo en forma de arame en rolo e que ten resina desoxidante na súa alma. É unha soldadura pouco resistente e serve para asegurar a continuidade da corrente eléctrica a través do circuíto.
As soldaduras de tubaxes de auga e gas realizadas polos fontaneiros son de diversos tipos en función dos materiais que se queiran unir e da estanqueidade que se queira conseguir da soldadura. Actualmente, a maioría dos tubos de instalacións de fontanería son de cobre, aínda que en ocasións úsanse tamén outros materiais.
A soldadura de tubaxes de cobre realízase con sopletes de gas que proporcionan a chama para fundir o material soldante. O combustible do soplete pode ser butano ou propano.
O cobre utilízase tamén como aglutinante na soldadura forte de fontanería, utilizada para conducións de gas e canalizacións complexas de auga quente. Un metal alternativo para esta aplicación é a prata.
Caldeiraría
miniatura|Destilería con alambiques de cobre. Chámase caldeiraría a unha especialidade profesional da rama de fabricación metálica que ten como función principal a construción de depósitos aptos para a almacenaxe e transporte de sólidos en forma de grans ou áridos, líquidos e gas así como todo tipo de construción naval e estruturas metálicas. Grazas á excelente condutividade térmica que ten a chapa de cobre utilízase para fabricar alambiques, caldeiras, serpentíns, cubertas, etc.
Embutición
Denomínase embutición ao proceso de conformado en frío polo que se transforma un disco ou peza recortada, segundo o material, en pezas ocas, e mesmo partindo de pezas previamente embutidas, estiralas a unha sección menor con maior altura.
Trátase dun proceso de conformado de chapa por deformación plástica no curso do cal a chapa sofre simultaneamente transformacións por estirado e por recalcado producíndose variacións no seu espesor. Para a embutición empréganse, case exclusivamente, prensas hidráulicas.
A chapa de cobre e as súas aliaxes teñen unhas propiedades moi boas para ser conformados en frío. A embutición é un bo proceso para a fabricación en chapa fina de pezas con superficies complexas e altas esixencias dimensionais, substituíndo con éxito as pezas tradicionalmente fabricadas por fundición e mecanizado.
Estampaxe
Coñécese co nome de estampaxe á operación mecánica que se realiza para gravar un debuxo ou unha lenda na superficie plana dunha peza que xeralmente é de chapa metálica. As chapas de cobre e as súas aliaxes reúnen condicións moi boas para realizar nelas todo tipo de gravados. Os elementos claves da estampaxe constitúeno unha prensa que pode ser mecánica, neumática ou hidráulica; de tamaño, forma e potencia moi variada, e unha matriz chamada estampa ou cuño, onde está gravado o debuxo que se desexa cuñar na chapa, e que ao dar un golpe seco sobre a mesma queda gravado.
O estampado dos metais realízase por presión ou impacto, onde a chapa adáptase á forma do molde. A estampaxe é unha das tarefas de mecanizado máis fáciles que existen, e permite un gran nivel de automatismo do proceso cando se trata de realizar grandes cantidades de pezas.
A estampaxe pódese realizar en frío ou en quente, a estampaxe de pezas en quente chámase forxa, e ten un funcionamento diferente á estampaxe en frío que se realiza en chapas xeralmente. As chapas de aceiro, aluminio, prata, latón e ouro son as máis adecuadas para a estampaxe. Unha das tarefas de estampaxe máis coñecidas é a que realiza a estampaxe das caras das moedas no seu proceso de cuñaxe.
Cuñaxe
miniatura|Cuñadora con funcionamento automático. Denomínase cuñaxe a operación mecánica que se realiza para producir pezas de chapa metálica ou onde sexa necesario realizar diversos buracos nas mesmas. Para realizar esta tarefa, utilízanse desde simples mecanismos de accionamiento manual ata sofisticadas prensas mecánicas de gran potencia.
Leonardo Mármol Fernández
Leonardo Mármol Fernández, nado en Celanova e finado en Oviedo en xullo de 1886, foi funcionario de facenda e poeta galego.
Cobre
Cuñaxe
Os elementos básicos dunha prensa cuñadora constitúeno o cuño que ten a forma e dimensións exteriores da peza ou dos buracos que se queiran realizar, e a matriz de corte por onde se insere o cuño cando é impulsado de forma enérxica pola potencia que lle proporciona a prensa mediante un accionamento de excéntrica e que proporciona un golpe seco e contundente sobre a chapa, producindo un corte limpo da mesma.
Segundo o traballo que se teña que realizar, así son deseñadas e construídas as prensas. Hai matrices simples e progresivas onde a chapa, que está en forma de grandes rolos, avanza automaticamente provocando o traballo de forma continuado, e non requirindo outros coidados que cambiar de rolo de chapa cando se termina e ir retirando as pezas troqueladas así como vixiar a calidade do corte que realizan.
Leonardo Mármol Fernández
Traxectoria
page=11|miniatura|Dedicatoria de Curros a Leonardo. Emparentado cos Moreiras, unha das familias máis cultas da Celanova finisecular, Leonardo estudou as primeiras letras, canda Manuel Curros Enríquez, na escola primaria de Manuel Rebollo.
Curros dedicoulle o seu libro Paniagua y Compañía, Agencia de Sangre, publicado na Coruña en 1877 e menciónao, cando Mármol xa finara, no Canto IV de O divino sainete (1888).
Cobre
Cuñaxe
Hai cuñadoras que funcionan cun cabezal onde pode levar inserido varios cuños de diferentes medidas e unha mesa ampla onde se coloca a chapa que se quere mecanizar. Esta mesa é activada mediante control numérico por computadora (CNC) e desprázase ao longo e ancho da mesma a gran velocidade, producindo as pezas con rapidez e exactitude.
Toxicidade do cobre
Os mecanismos subxacentes para os efectos da intoxicación por Cu en humanos non son moi comprendidos. O Cu é un metal de transición que, do mesmo xeito que o resto deste tipo de metais (excepto o Zn), ten electróns desapareados nos seus orbitais externos. Por este motivo é que estes metais poden ser considerados radicais libres.
Leonardo Mármol Fernández
Traxectoria
Arranxou ''La Aurora de Galicia. Almanaque literario para 1879'', editado na Coruña por Vicente Abad Torregrosa, con colaboracións de textos de Emilio Álvarez Giménez, Francisco Añón, Indalecio Armesto, Emilia Calé, Ricardo Caruncho, Luciano Cid Hermida, Curros Enríquez, Castor Elices, Ezequiel Fernández Miranda, Darío García Taboada, Salvador Golpe, José Millán Astray, José María Montes, Segundo Moreno Barcia, Jesús Muruais, Xoán Neira Cancela, Emilia Pardo Bazán, Juan Manuel Paz Novoa, Aureliano Pereira, Ramón Pérez Costales, Narcisa Pérez Reoyo, José María Posada, Luís Taboada, Teodosio Vesteiro Torres, Alfredo Vicenti e Benito Vicetto, ilustracións de Federico Guisasola y Lasala e Román Navarro e partituras de Pascual Veiga, entre outros.
Provincia de Viterbo
Viterbo é unha provincia da rexión do Lacio, en Italia. A súa capital é a cidade de Viterbo.
Ten unha área de 3.612 km2, e unha poboación total de 289.190 habitantes (2001). Hai 60 municipios na provincia, sendo os principais:
Leonardo Mármol Fernández
Traxectoria
Dirixiu El Danzante e colaborou en El Anunciador, La Tertulia e Galicia Literaria.