Skinnende, røde kobber var det første metallet manipulert av mennesker, og det er fortsatt et viktig metall i bransjen i dag.
De eldste metallobjekt som er funnet i Midt-Østen består av kobber; det var en liten syl dateres så langt tilbake som 5100 B. C. Og USA penny ble opprinnelig laget av ren kobber (selv om dette i dag, det er 97,5 prosent sink med en tynn kobber hud).
Kobber er rangert som den tredje mest konsumert industriell metall i verden, etter jern og aluminium, ifølge U.S. Geological Survey (USGS)., Om lag tre fjerdedeler av at kobber går for å gjøre elektriske ledninger, telekommunikasjon kabler og elektronikk.
Bortsett fra gull, kobber er det bare metallet på den periodiske tabellen som farger er ikke naturlig sølv eller grå.
Kjemisk beskrivelse
- atomnummer (antall protoner i kjernen): 29
- Atomic symbol (på den periodiske tabell over elementene): Cu
- atomvekt (gjennomsnitt massen av et atom): 63.55
- Tetthet: 8.92 gram per kubikk centimeter
- Fase i romtemperatur: solid
- Smeltepunkt: 1,984.32 grader Fahrenheit (1,084.,62 grader Celsius)
- kokepunkt: 5,301 grader F (2,927 grader C)
- Antall isotoper (atomer av samme grunnstoff med et ulikt antall nøytroner): 35; 2 stabile
- vanligste isotoper: Cu-63 (69.15 prosent naturlige overflod) og Cu-65 (30.85 prosent naturlige overflod)
Historie og egenskaper
de Fleste kobber oppstår i malm og må være smelted, eller ut fra sin malm, for renhet, før det kan brukes. Men naturlige kjemiske reaksjoner kan noen ganger slipper native kobber, i henhold til kjemi database nettstedet, Chemicool.,
Mennesker har vært å lage ting fra kobber for minst 8000 år, og funnet ut hvordan å luktet metall med om lag 4500 B. C. Den neste teknologiske spranget var å skape kobberlegeringer ved å legge til tinn til kobber, som skapte en hardere metall enn sine individuelle deler: bronse. Den teknologiske utviklingen førte i bronsealderen, en periode som dekker ca 3300 å 1200 B. C, og isdistinguished ved bruk av bronse verktøy og våpen, i henhold til Historie.
Kobber gjenstander er spredd over hele det historiske kildene., Arkeologer oppdaget en liten syl, eller spisst verktøy, som kan dateres til 5100 B. C., som ble gravlagt med en midt-alder kvinne i en gammel landsby i Israel. Den syl representerer den eldste metall gjenstand som noen gang er funnet i Midt-Østen. Kobber sannsynligvis kom fra Kaukasus-regionen, som ligger i den fjellrike regionen som dekker sørøst-Russland, Armenia, Aserbajdsjan og Georgia mer enn 600 km (i 1 000 kilometer) unna, i henhold til 2014 artikkel publisert i PLOS ONE. I det gamle Egypt, pleide folk kobberlegeringer å lage smykker, inkludert tå ringer., Forskere har også funnet massive kobbergruver fra det 10. århundre B. C. i Israel.
Om lag to tredeler av kobber på Jorden er funnet i størkningsbergarter (vulkanske) bergarter, og om lag en fjerdedel oppstår i sedimentære bergarter, ifølge USGS. Metallet er smidig og tøyelig, og leder varme og elektrisitet godt grunner til at kobber er mye brukt i elektronikk og ledninger.
Kobber blir grønn på grunn av en oksidasjon reaksjon, som er den mister elektroner når det er utsatt for vann og luft. Den resulterende kobber oksid er en kjedelig grønn., Dette oksidasjon reaksjon er grunnen kobberbelagt Statue of Liberty er grønn snarere enn oransje-rød. I henhold til Kobber Development Association, en forvitret laget av kobber oksid bare 0,005 tommer (0.127 millimeter) tykke strøk Lady Liberty, og som dekker veier ca 80 tonn (73 tonn). Endringen fra kobber-farget grønt skjedd gradvis og var ferdig i 1920, 34 år etter at statuen var dedikert og avduket, ifølge New York Historiske Forening.
Hvem visste?,
Her er noen interessante fakta om kobber:
- Ifølge Peter van der Krogt, en nederlandsk historiker, ordet «kobber» har flere røtter, og mange av dem kommer fra det latinske ordet cuprum som var avledet fra uttrykket Cyprium aes, som betyr «et metall fra Kypros,» så mye av kobber brukt på den tiden ble utvunnet i Kypros.
- Hvis alle av kobber ledninger i en gjennomsnittlig bil ble lagt ut, det ville strekke 0.9 km (1,5 km), ifølge USGS.,
- elektrisk konduktans (hvor lett en strøm kan strømme gjennom metall) av kobber er andre bare til at sølv, i henhold til Jefferson Laboratorium.
- Pennies var laget av ren kobber bare fra 1783 til 1837. Fra 1837 – 1857 pennies var laget av bronse (95 prosent kobber, med de resterende 5 prosent består av tinn og sink). I 1857, mengden av kobber i pennies falt til 88 prosent (de resterende 12 prosent nikkel), og vendte tilbake til sin tidligere oppskrift i 1864. I 1962, en krone innhold endret til 95 prosent kobber og 5 prosent sink., Fra 1982 gjennom i dag, penninger er 97,5 prosent 2,5 prosent sink og kobber.
- Folk trenger kobber i sine dietter. Metall er et viktig spor mineral som er viktig for dannelsen av røde blodlegemer, i henhold til det AMERIKANSKE National Library of Medicine. Heldigvis, kobber kan bli funnet i en rekke matvarer, blant annet korn, bønner, poteter og grønne blader.
- For mye kobber, derimot, er en dårlig ting., Inntak av høye nivåer av metall som kan føre til magesmerter, oppkast og gulsott (en gulaktig skjær til hud og det hvite i øynene som kan indikere at leveren ikke fungerer på riktig måte) på kort sikt. Langvarig eksponering kan føre til symptomer som for eksempel anemi, kramper og diaré, som ofte er blodig og kan være blå.
- noen Ganger, økte nivåer av kobber finnes i vannforsyningen på grunn av gamle kobberrør., For eksempel, i August 2018, den offentlige skolen i Detroit slått av alt drikkevann i offentlige skoler som en forholdsregel på grunn av høye nivåer av kobber og jern finnes i vann, i henhold til Seattle Times.
- Kobber har anti-mikrobielle egenskaper og dreper bakterier, virus og gjær på kontakt, i henhold til 2011 en artikkel i tidsskriftet Applied og Miljømessige Mikrobiologi. Som et resultat, kobber kan også være vevd inn i tekstiler for å lage anti-mikrobiell klær som sokker som kjemper fot sopp.,
- Kobber er også inkludert i visse typer av intrauterint enheter (IUDs) brukes for prevensjon, ifølge Mayo Clinic. Kobber ledninger skaper en inflammatorisk reaksjon som er giftig for både sæd og egg, for å forhindre graviditet. Det er, med noen medisinsk prosedyre, en risiko for bivirkninger. Selv om, kobber toksisitet ikke ser ut til å være en, i henhold til en 2017 artikkel publisert i Medisinske Science Monitor.,
Current research
Medicine: Copper’s anti-microbial properties have made it a popular metal in the medical field., Flere sykehus har eksperimentert med å dekke ofte rørt overflater, for eksempel bed rails og ringeknappene, med kobber eller kobberlegeringer i et forsøk på å bremse spredningen av sykehus-ervervet infeksjoner. Kobber dreper mikrober ved å blande seg med den elektriske ladningen av organismer’ celle membraner, sa Cassandra Salgado, som er professor i infeksjonssykdommer og et sykehus epidemiologist ved Medical University of South Carolina.,
I 2013, et team av forskere ledet av Salgado testet overflater i intensiv-care units (ICUs) i tre sykehus, sammenligne rom endret med kobber overflater festet til seks vanlige gjenstander som er utsatt for mange hender til rom som ikke er endret med kobber. Forskerne fant at i den tradisjonelle sykehus rom (de uten kobber overflater), 12.3 prosent av pasientene utviklet antibiotika-resistente infeksjoner som meticillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) og vankomycin-resistente Enterococcus (VRE). Til sammenligning var det i kobber-modifisert rom, bare 7.,1 prosent av pasientene avtalte en av disse potensielt ødeleggende infeksjoner.
«Vi vet at hvis du setter kobber i pasientens rom, du kommer til å redusere den mikrobielle belastning,» Salgado fortalte Live Science. «Jeg tror at det er noe som har vist seg gang på gang. Vår studie var den første til å vise at det kan være en klinisk nytte til dette.»
forskerne endret noe annet om ICU forhold utenfor kobber; leger og sykepleiere fortsatt vasket sine hender, og rengjøring gikk på som vanlig., Forskerne har publisert sine funn i 2013 i tidsskriftet Infeksjon Kontroll og Sykehus Epidemiologi.
Salgado og hennes team har også testet kobber fôr på stetoskop, i henhold til en 2017 artikkel publisert i American Journal of Infection Control, der forskerne fant at det var betydelig færre bakterier på kobber-belagt stetoskop og 66 prosent av stetoskop var helt fri for bakterier. Videre forskning er å fortsette å teste ideen av kobber plating i andre medisinske menigheter, spesielt i områder hvor pasienter er mer mobile enn i NORGE., Det må også være en kostnad-nytte-analyse som veier bekostning av kobber installasjon mot besparelser oppnådd ved å hindre kostbare infeksjoner, sa hun.
Elektronikk: Kobber spiller også en stor rolle i elektronikk, og på grunn av sin overflod og lav pris, forskere arbeider med å integrere metal inn i et økende antall av cutting-edge-enheter.
faktisk, kobber kan hjelpe produsere futuristisk elektronisk papir, slitesterk biosensorer og andre «myke» elektronikk, sa Wenlong Cheng, en professor i kjemisk prosessteknologi ved Monash University i Australia., Cheng og hans kolleger har brukt kobber nanotråder til å lage en «aerogel monolith,» et materiale som er svært porøs, veldig lett og sterk nok til å stå opp på sin egen, tilsvarende en tørr kjøkken svamp. I det siste, disse aerogel bautasteiner har blitt laget av gull eller sølv, men kobber er et mer økonomisk alternativ.
Ved å blande kobber nanotråder med små mengder av pvc alkohol, forskerne opprettet aerogel bautasteiner som kan slå inn i en slags sliceable, shapable gummi som leder strøm. Forskerne rapporterte sine funn i 2014 i tidsskriftet ACS Nano., Det endelige resultatet kan være en myk funksjonsfriske robot, eller en medisinsk sensor som melds perfekt til buede hud, Cheng fortalte Live Science. Han og hans team arbeider nå med å opprette blodtrykk og kroppstemperatur sensorer ut av kobber aerogel bautasteiner — en annen måte kobber kan hjelpe overvåke helse.
Fysikk: I en 2014 eksperiment, en del av kobber ble den kaldeste kubikkmeter (35.3 kubikkfot) på Jorden når forskerne kjølt det til 6 millikelvins, eller seks-tusendeler av en grad over absolutt null (0 kelvin)., Dette er det nærmeste et stoff av denne massen og volumet har noen gang kommer til å absolutte nullpunkt.
Forskere ved det italienske National Institute for Nuclear Physics sette 880-lb. (400 kg) kobber kube inne i en beholder som kalles en kryostat som er spesielt designet for å holde elementer ekstremt kaldt. Dette er den første kryostat, eller enhet for å holde ting ved lave temperaturer, som er i stand til å holde stoffer så nær absolutte nullpunkt.
å Bygge ekstreme temperatur-kryostat er bare første trinn i et nytt eksperiment der kryostat vil fungere som en partikkeldetektor., Forskerne håper detektoren, som er i ferd med å bli bestilt i henhold til en 2018 status oppdatering, vil avsløre mer om de subatomære partiklene neutrinos og hvorfor det er så mye mer materie enn antimaterie i universet.
Jordbruk: Forskere ved Cornell University har studert virkninger av kobber mangler i korn, særlig hvete. Hvete er en av de viktigste mat stifter i verden, og kobber mangler kan føre til både lavere avling avkastning og lavere avling fruktbarhet.,
forskerne har vært å studere hvordan planter absorberer og prosessen kobber. De har funnet to proteiner i hvete, AtCITF1 og AtSPL7, som er avgjørende for om opptak og levering av kobber til hvete er reproduktive organer, i henhold til U.S. Department of Agriculture.
Tidlige tester har vist at når kobber og andre næringsstoffer som er beriket i soiland deretter absorbert av hvete, korn gir øke med så mye som syv ganger., Mens kunnskap av kobber og andre mineraler er kjent for å være gunstig for helse og fruktbarhet av avlinger, hvordan og hvorfor i det faktum, er ikke godt forstått. Kunnskap om hvorfor kobber er gunstig og hvordan den fungerer innenfor en plantens vekst og reproduksjon kan videre bli brukt på avlinger slik som ris, bygg og havre, og kan presentere disse avlinger med et mineral-rike gjødsel som inneholder kobber, til jord som en gang var uegnet for oppdrett.,
Ekstra ressurser
- American Cancer Society undersøker forskning om kobber og hevder at det kan ha en rolle i å forebygge eller behandle kreft.
- Environmental Protection Agency gir informasjon om eksponering for høye nivåer av kobber og virkninger av kobber korrosjon i husholdningenes rør.
- Thomas Jefferson National Accelerator anlegget (Jefferson Lab) utforsker historien og bruker av kobber.
Denne artikkelen ble oppdatert i September. 12, 2018, med Live Science bidragsyter Rachel Ross.