Kobre

**Kobrea** (latinez: *cuprum*; grezieraz: *kypros*) edo **burdingorria** elementu kimikoa da, **Cu** ikurra eta 29 atomo-zenbakia dituena. Trantsizio-metal gorrixka, distiratsua eta malgua da, eroankortasun termiko eta elektriko handikoa. Zilarra, urrea eta roentgenioa ere biltzen dituen kobrearen familiari ematen dio izena. Eroankortasun elektriko handiari, harikortasunari eta xaflakortasunari esker, oso erabilia da kableak eta bestelako elementu elektrikoak eta elektronikoak fabrikatzeko.

Aleazio ugari egiten dira kobrea eta beste metal bat elkarrekin urtuz, hala nola, brontzea (eztainuarekin), letoia (zinkarekin), alpaka (nikel eta zinkarekin) eta duraluminioa (nikel eta aluminioarekin). Bestalde, birziklatzeko egokia da, haren propietate mekanikoak ez baitira galtzen, behin eta berriz erabili arren.

Gizakiak ezagutu zuen lehenbiziko metaletako bat izan zen. Lehenik, K.a. 8000tik aitzina, kobre natiboa erabili zuten. K.a 5000 aldean, kobre metalikoa mineraletik erauzten hasi ziren, eta K.a. 3000 inguruan eztainuarekin aleatzen, brontzea ekoizteko; Brontze Aroaren hasiera izan zen.

Bizitzarako ezinbesteko oligoelementua da, funtzio zelularra bermatu eta entzimen kofaktore gisa jarduten duena. Krustazeo eta moluskuetan, hemozianina odoleko proteinaren osagaia da. Gizakietan, gibel, muskulu eta hezurretan dago, batez ere.

## Historia 
### Antzinaroa 
Kobrea era natiboan agertzen ahal da naturan, eta zibilizazio zaharrenetako batzuek ezagutu zuten. Antza denez, urrea eta meteoritoetako burdina izan ziren kobrea baino lehen gizakiak erabili zituen metal bakarrak. Kobrezko lehenbiziko objektuak K.a. 9000 aldean egin ziren, Ekialde Hurbilean, baina orduko harriaren teknologia hain aurreratua zegoen ezen harrizko tresnak kobrezkoak baino hobeak baitziren erabilera gehienetan. Ondorioz, apaingarriak eta luxuzko artikuluak egiteko baliatzen zen. 

Aipagarria da Aintzira Handietako eskualdeko ustiapena. Kobre natiboa erruz agertzen da Ipar Amerikako eskualde horretan, 100 kilogramorainoko aletan. Amerikar natiboek egindako 10.000 indusketa baino gehiago atzeman dira, batzuk K.a. 3000. urtekoak, eta milaka tona kobre atera zirela uste da. Kobrea erauzi eta gero, harrizko mailuekin lantzen zuten, neurri handi batean merkataritzako eta apainketako artikuluak ekoizteko. 

Kobre metalikoa malakitatik edo azuritatik erauzteko prozesua K.a. 5. milurtekoan garatu zen, Kobre Aroari hasiera emanez. Hego Amerikako Moche kulturak ere garatu zuen kobre metalikoa ekoizteko teknika.

K.a. 3500. urtetik aitzina, iparraldeko Kaukasian jatorria zuten indoeuropar herriek (kurganek) metalurgia teknologia berriak hedatu zituzten ekialdeko eta erdialdeko Europan barrena, artsenikodun kobrearen erabilera bereziki. Izan ere, kobre eta artseniko aleazioa gogorragoa eta iraunkorragoa zen kobre hutsa baino, eta oso egokia tresnak eta armak egiteko: zizelak, aizkorak, dagak, ganibetak... Esate baterako, Alpeetan aurkitutako Ötzik, K.a. 3300 inguruan bizi izan zenak, aldean zeraman aizkora kobre eta artsenikozko aleazioaz egina zen (%&nbsp;99,7 kobre, %&nbsp;0,22 artseniko).

Brontze natiboa (stannita) lehenagotik ezagutzen bazen ere, gizakiak K.a. 4. milurtekoaren amaieran aurkitu zuen metal hori ekoizteko modua, kobrea eta eztainua aleatuz. Kobre-artseniko aleazioa baino gogorragoa, urtzen errazagoa eta moldagarriagoa baitzen, brontzearen erabilera orokortu zen K.a. XXV. mendetik aurrera. Kobrea eta eztainua eskuratzeko premiak herrien arteko harremanak eta merkataritza sustatu zituen, eta lehenbiziko koloniak eratu ziren, hala nola, feniziarrenak Mediterraneoan zehar. 

Arkeologoen ustez, Galesko Great Orme izan zen Brontze Aroko kobre-meategi handiena. Garai hartan zulatutako sei kilometro inguru tunelek gaur egun arte iraun dute. Tunel horiek aztertuta, adituek kalkulatu dute orotara 1.769 tona kobre erauzi zituztela. 

Brontzearen gainbehera K.a. 1000 aldean hasi zen, Ekialde Hurbilean burdin meatik abiatuta burdin metalikoa lortzea ahalbidetzen zuen teknologia aurkitu zenean. Burdin Aroan, mineral hori brontzea ordezkatuz joan zen arlo gehienetan: armak, lanabesak, iltzeak... Kobrearen eta brontzearen erabilera, berriz, apaindura-objektuen eta eskulturen fabrikaziora mugatu zen. 

Beste aldetik, K.a. 600 aldean letoia, kobrearen eta zinkaren aleazioa, aurkitu zen. Lehenbiziko  txanponak ere garai hartan egin ziren, Lidia erresuman, egungo Turkian. Txanponik baliotsuenak urrez eta zilarrez egiten ziren, eta eguneroko bizitzakoak kobrezkoak edo brontzezkoak izaten ziren.

### Erdi Aroa eta Aro Modernoa 
Korrosioarekiko erresistentzia handia baitute, kobreak, brontzeak eta letoiak erabilera ugari izan zuten Erdi Arotik aitzina, apaingarrien fabrikaziotik haratago. X-XII. mendeetan, kobre eta eztainu hobi garrantzitsuak aurkitu ziren Europan, hala nola, Falungoak (Suedia), Rammelsbergekoak (Alemania) eta Joachimsthalgoak (Bohemia). Zain aberats horietatik erautzitako metalak erabili ziren katedral gotikoetako brontzezko ezkilak, ateak eta estatuak egiteko. Kobrezkoak ziren, halaber, argimutilak, kriseiluak edota suontziak. 

Horrez gain, erabilera belikoa ere izan zuen. Izan ere, Europako lehenbiziko kanoiak burdina gozozkoak izan arren, XVI. mendetik aurrera brontzezkoak gailendu ziren, iraunkorragoak eta arinagoak zirelako. Nagusitasun horrek XIX. mendera arte iraun zuen. Barrokoan, XVII. eta XVIII. mendeetan, bai kobreak, bai haren aleazioek, garrantzi handia hartu zuten monumentuen eraikuntzan eta baita erloju-makinerien eta apaingarrien fabrikazioan ere.

### Aro Garaikidea 
1830eko hamarkadaren hasieran, Michael Faradayk indukzio elektromagnetikoaurkitu zuen, alegia, eroale elektriko bat eremu magnetiko batean zehar higitzean, korronte elektrikoa sortzen zela. Horretaz baliaturik, lehenbiziko sorgailu elektromagnetikoa sortu zuen, Faradayren diskoa. Harrezkero, sorgailu elektrikoen eta elektrizitatearen garapenak izugarri emendatu zuen kobrearen erabilera eta, ondorioz, haren eskaria ere. Estalkietan, txanponetan, dagerrotipo deritzan argazki-teknologian, eta galbanoplastian ere erabiltzen da. 

XIX. mendearen erdialdetik aitzina, altzairu kopuru handiak ekoiztea ahalbidetzen zuten prozesu berriak agertu ziren, hala nola, Bessemer prozedura eta Martin-Siemens labea. Hori dela eta, altzairuak kobrea eta haren aleazioak ordezkatu zituen  aplikazio jakin batzuetan. Hala ere, Industria Iraultzaren ondorengo garapen teknologikoari esker, kobrearen aleazio berriak sortu ziren. Ondorioz, metal horren aplikazio eremuak ugaritu ziren, eta horrek, hainbat herrialderen garapen ekonomikoari gehituta, eskariaren igoera ekarri zuen.

XIX. mendearen zati handi batean, Britainia Handia izan zen munduko kobre ekoizlerik handiena, baina eskaria handitu ahala meatzeen ustiapena areagotu zen beste herrialde batzuetan. 1880ko hamarkadatik 1930eko hamarkadako Depresio Handira arte, Estatu Batuek ekoitzi zuten munduko kobrearen herenaren eta erdiaren artean. Butten (Montana), Bingham Canyonen (Utah) eta Morencin (Arizona) zeuden meategi nagusiak. Txileko kobre hobi handiak, berriz, XX. mendearen hasieran hasi ziren ustiatzen. Gehienak estatubatuar enpresen esku egon ziren, 1971n kongresuak nazionalizatu zituen arte. Chuquicamatakoa da munduko kobre-meategirik handiena, eta urteko seiehun mila tona kobretik gora erauzten da han.

### Propietate mekanikoak 
Kobrea eta haren aleazioak mekanizazio errazekoak dira. Kobrea oso xaflakorra eta harikorra da, alegia, erraza da xafla eta hari mehe eta finak egitea. Metal biguna da, 3ko gogortasun-indizea Mohs eskalan, eta trakzioaren kontrako erresistentzia 210 MPa da, 33,3 MPa-ko muga elastikoarekin. Deformazio-prozesuak onartzen ditu, ijezketa eta forjaketa adibidez, eta baita soldadura-prozesuak ere. Aleazioek propietate desberdinak hartzen dituzte tratamendu termikoak aplikatzen zaizkienean, hala nola tenplaketa edo suberaketa. Oro har, propietateek hobera egiten dute tenperatura baxuetan, eta horrek aukera ematen du aplikazio kriogenikoetan erabiltzeko.

### Propietate kimikoak 
Konposatu gehienetan, kobreak oxidazio-egoera baxuak ditu; ohikoena +2 izaten da, eta kasu batzuetan +1. Airearen eraginpean jarririk, jatorrizko kolore gorrizta gorri-morekara bilakatzen da, oxido kuproso (Cu2O) eratzearen ondorioz, eta beltz geroago, oxido kuprikoa (CuO) eratzen baita.

Denbora luzez aire hezearen eraginpean egonez gero, kobre karbonatozko (CuCO3) geruza itsaskor eta irazgaitza eratzen zaio. Kobre oxidoek azido azetikoarekin erreakzionatzen dutenean, berriz, kuprits-patina berdexkak eta urdinxkak sortzen dira, pozoitsuak, kobre azetato basikoen nahasketaz osatuak. Hori dela eta, kontu handiz erabili behar dira kobrezko tresnak elikagaiak egosteko; izan ere, saltsek eta gozagarriek ezkutatzen ahal dute kupritsaren zapore txarra, eta intoxikazioak gerta daitezke.

Elementu halogenoek erraz erasotzen diote kobreari, batez ere hezetasuna dagoenean. Ingurune lehorrean kloroak eta bromoak ez diote eragiten, eta fluorrak 500&nbsp;°C-tik gorako tenperaturatan besterik ez. Giro hezean, kloruro kuprosoak eta kuprikoak azido klorhidrikoa sortzen dute oxigenoarekin konbinatuta; ondorioz, atacamita eta paratacamita orbanak sortzen dira, berde argiak edo urdin berdekarak, leunak eta hauts itxurakoak. Erreakzio hau oso suntsigarria da, metala jaten baitu..

Azido oxazidoek erasotzen diote kobreari. Hori dela eta, desugertzaile (azido sulfurikoa) eta distira-emaile (azido nitriko) gisa erabiltzen dira. Azido sulfurikoak kobrearekin erreakzionatzen du sulfuroa (covellita edo kalkozita) eta ura emanez. Sulfato kupriko gatzak (CuSO4) ere sor daitezke, urdin-berde kolorekoak. Gatz horiek oso ohikoak dira automobiletako baterien anodoetan. Era horretan lortutako lingoteak plastikoki deformagarriak dira, eta xaflak edota hariak ekoizteko egokiak.

Kobrea baino gogorragoa izan arren, mekanizatzeko, irartzeko eta urtzeko errazagoa da. Gainera, oxidazioarekiko eta ingurune gaziekiko erresistentea  da. Horretaz gain, xaflagarria da, beti ere tenperaturaren konposizioaren arabera. Bestalde, tratamendu termiko gutxi onartzen ditu; hori dela eta, homogeneizazio eta suberaketa prozesuak baino ez zaizkio aplikatzen.

Kolore hori distiratsua du, urrearen antzekoa; horregatik, oso erabilia da bitxigintzan eta apaingarrien galbanizazio prozesuetan. Beste alor batzuetan ere baliatzen da, hala nola, armagintzan, hodien fabrikazioan, soldaduran, galdaragintzan. Baldintza gaziekiko erresistentea denez, itsasontzietako helizeetan eta arrantzako tresnerian ere agertzen da. Kolpatzen zaiolarik txinpartarik ateratzen ez baitu, gai sukoientzako ontziak, metalak garbitzeko eskuilak eta tximistorratzak egiteko ere erabiltzen da. Aleazio horren propietateak, hala nola gogortasuna edo eroankortasuna, oso aldakorrak dira erabilitako metalen proportzioaren arabera. Alpakari burdina edo aluminioa kantitate txikitan gehitzen bazaizkio, korrosioarekiko erresistentzia altuko materiala lortzen da.

Korrosioarekiko erresistentziagatik eta propietate mekaniko onak izateagatik hainbat alorretan erabiltzen da alpaka, besteak beste, telekomunikazioetan, ontzigintzan, elektrizitatean eta iturgintzan.

## Kobre metalikoaren produkzioa 
### Bide lehorra 
# Minerala birrintzea. Materiala behin birrintzen da, bahe batetik pasarazten da, eta zati handienak berriro birrintzen dira. Ondoren, minerala ohotzen da boladun errota batean. Azkenik, zaborrak kentzen dira; horretarako, mineral hautsa ur-ontzi batean sartu eta eragiten zaio.
# Txigortze partziala. Burdinak kobreak baino afinitate handiagoa du oxigenoarekiko. Hori dela eta, txigortzea aire kantitate urriarekin egiten bada, burdina soilik oxidatzen da, eta ez kobrea. Prozesu horretan burdina oxidoa, kobre sulfuroak eta burdina lortzen dira, eta baita kobre oxido eta ganga apur bat ere.
# Mataren formazioa. Masa urtu egiten da 1100 °C-tik gorako tenperaturan; oxidatu gabeko burdina oxidatzen da, kobre (I) sulfuroarekin eta burdina (II) sulfuroarekin mata osatzen duena.
# Mataren oxidazioa. Urturiko masa silizearekin batera bihurgailu batean isurtzen da, eta haizea ematen zaio aire-korronte batekin, sufrea eta burdina oxidatzeko. Oxido lurrunkorrak banantzen dira eta burdina oxidoa silizearekin batzen da hondakin modura. Prozesua bukatzen da kobrea oxidatzen hasten denean, une horretan uzten baitio solidotzeari. Bihurgailuaren barruan gertatzen diren erreakzio kimikoak hauek dira.Cu2S(s) + 3O2 (g) --> 2Cu2O(s) + 2SO2(g) eta 2Cu2O(s) + Cu2S(s) --> SO2(g) + 6Cu(s)Kobre burbuilatsuak (horrela deritzona dituen SO2 burbuilak direla-eta) %&nbsp;93 inguruko kobre puru dauka, eta ezpurutasun batzuk; burdina, sufrea, beruna, zinka, nikela eta metal preziatuak.
# Kobre gordinaren fintzea. Kobrearen purutasuna %&nbsp;99,95eraino igotzea du helburu. Bi modutara egin daiteke: erreberberozko labe batean edo elektrolisi bidez.
* Erreberberazio labean. Kobre-lingoteak urtu egiten dira 1150 °C-ko tenperaturan atmosfera oxidatzaile batean. Horrela, ezpurutasunak oxidatu eta ezabatu egiten dira hondakin modura (burdina, beruna, zinka) edo lurrun gisa (sufrea). Erregaia labean  erretzean askatzen den gasak kobre oxido guztia erreduzitzen du metal urtuan zehar burbuilatzen denean. Horrela trataturiko kobrea, moldetan isurtzen da anodoak sortzeko eta, geroago, elektrolisiaren bitartez fintzeko.
* Finketa elektrolitikoa. Lehen lorturiko kobre-barrak anodo gisa kokatzen dira upel elektrolitiko batean. Upel horrek kobre (II) sulfatoa eta azido sulfurikoz azidotutako disoluzio bat dauka. Katodoak brontze puruko lamina finak dira, grafitoz estaliak, anodoen artean tartekatutarik daudenak. Elektrodo horietan tentsio egokia aplikatuz, anodoen kobrea disolbatzen da eta katodoen gainean ezartzen da forma puruan. Ezpurutasunekin bi multzo bereiz daitezke: metal nobleenak (zilarra, urrea, platinoa) upelaren hondoan gelditzen dira, eta ez hain nobleak (zinka, burdina...) disolbatzen dira, eta forma ionikoan gelditzen dira disoluzioan.

### Bide hezea 
Mineral birrindua azido sulfuriko diluituarekin eta burdina (III) sulfatoarekin disolbatzen da; azken horrek kobre (I) sulfuroa oxidatzen du, eta sulfato forma hartzen du. Mineralean gelditzen den burdina, sulfato ferroso bihurtzen da. Disoluzio horri burdina gehituz, kobrea hauspeatzen da:

CuSO4 (aq) + Fe(s) --> FeSO4(aq) + Cu[JR1] (s)

Lorturiko kobreak %&nbsp;80ko purutasuna besterik ez du. Hori dela eta, nahiago izaten da kobrearen hauspeaketa era elektrolitikoan egitea.

## Erabilerak 
### Elektrizitatea 
Elektrizitate haria da kobrearen erabilera nagusia, eroankortasun handia edukitzeaz gain, oso harikorra eta erresistentzia mekaniko handikoa baita. Halaber, kobrezko eroaleak erabiltzen dira tresna elektriko askotan, besteak beste, sorgailuetan, motorretan eta transformadoreetan. Erabilera horietan, aluminioa da kobrearen alternatiba nagusia.

Telefono-kable gehienak ere kobrezkoak izaten dira eta, gainera, Interneterako sarbidea ematen dute. Telekomunikazioetarako kobrearen alternatiba nagusiak zuntz optikoa eta hari gabeko sistemak dira. Bestalde, informatika eta telekomunikazio tresna guztiek kobrea dute, neurri handiagoan edo txikiagoan, adibidez, zirkuitu integratuek, transformadoreek eta barneko kableek.

### Garraioa 
Kobrea, kotxeen eta kamioien zenbait elementutan erabiltzen da. Alde batetik, erradiadoreetan erabiltzen da haren bero-eroaletasunagatik eta korrosioarekiko erresistentziagatik, horretaz gain, kableetan, konexioetan eta motore elektrikoetan ere erabiltzen da., korrosioarekiko erresistentzia eta bakterioen aurkako propietateak baitituzte. Plastikozko hodiek ez bezala, kobrezko hodiek ez dute su hartzen suteetan eta, beraz, ez dituzte toxikoak izan daitezkeen keak eta gasak askatzen. Estatu Batuetako dolar bateko zentaboak kobrez estalitako zinkezkoa dia.

Kupronikelezko txanponen adibideak:

* Euro bateko monetaren barruko diskoa eta bi euroko txanponaren kanpoaldeko zatia.

Kobrezko beste aleazio batzuetako txanponen adibideak:

* 10, 20 eta 50 zentimoko txanponak eskandinaviar urrezkoak dira, % 89-ko kobrea duen aleazioa, mikrouhinetako, berokuntza-sistemetako eta aire egokituetako elementuen osagaia ere izaten da.

## Birziklapena 
Kobrea birziklatze-prozesuan degradatzen ez den eta propietate kimikoak edo fisikoak galtzen ez dituen material bakarra da. Birziklatze-sistemaren eraginkortasuna faktore teknologikoen araberakoa da. Besteak beste, produktuen diseinuaren, kobrearen prezioa bezalako faktore ekonomikoen eta faktore sozialen araberakoak. Faktore sozialen artean aipatu beharrekoa da herritarrak garapen iraunkorraren inguruan kontzientziatzea

Kobrearen birziklatze masiboaren adibide bat 2002an egin zen, Europako hamabi herrialdetako moneta nazionalak euroarekin ordezkatzea izan zen , historiako diru-aldaketarik handiena. Zirkulaziotik 260.000 tona txanpon kendu ziren, gutxi gorabehera 147.496 tona kobre zituztenak, urtu eta birziklatu egin ziren produktu-sorta zabal batean erabiltzeko, txanpon berrietatik hasi eta industria-produktu ezberdinetaraino.

## Bibliografia 
* Varios autores (1984). *Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Tomo 4 Cobre*. Salvat Editores. .
* Andrews, Michael (1992). *El nacimiento de Europa: Capítulo 3*. Planeta/RTVE. .
* Coca Cebollero, P. y Rosique Jiménez, J. (2000). *Ciencia de Materiales. Teoría - ensayos- tratamientos*. Ediciones Pirámide. .
* Duque Jarmillo, Jaime et al (2007). *Estructura cristalina del cobre, propiedades microscópicas mecánicas y de procesamiento*. Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 16, n.º 2, ISSN=0124-8170.
* William F. Smith (1998). *Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales*. Madrid: Editorial Mc Graw Hill. .

## Erreferentziak 
## Kanpo estekak