Isótopo	Abundancia	Vida media ( t 1/2)	Modo de decaimiento	Producto
⁶³ Cu	69,15%	estable
⁶⁴ Cu	syn	12,70 horas	ε	⁶⁴ Ni
⁶⁴ Cu	syn	12,70 horas	β ^-	⁶⁴ Zn
⁶⁵ Cu	30,85%	estable
⁶⁷ Cu	syn	61,83 horas	β ^-	⁶⁷ Zn

Categoría: Cobre

vista
hablar
editar

| referencias

El cobre es un elemento químico con el símbolo Cu (del latín : cuprum) y número atómico 29. Es un metal blando, maleable y dúctil con muy alta conductividad térmica y eléctrica. Una superficie recién expuesta de cobre puro tiene un color naranja rosado. El cobre se utiliza como conductor de calor y electricidad, como material de construcción y como componente de diversas aleaciones metálicas, como la plata esterlina utilizada en joyería, el cuproníquel utilizado para fabricar piezas y monedas marinas, y el constantano utilizado en galgas extensométricas y termopares. para medir la temperatura.

El cobre es uno de los pocos metales que pueden encontrarse en la naturaleza en forma metálica directamente utilizable ( metales nativos ). Esto llevó a un uso humano muy temprano en varias regiones, desde c. 8000 antes de Cristo. Miles de años después, fue el primer metal que se fundió a partir de minerales de sulfuro, c. 5000 aC; el primer metal que se moldeará en un molde, c. 4000 AC; y el primer metal que se aleará intencionalmente con otro metal, el estaño, para crear bronce, c. 3500 AC.

En la época romana, el cobre se extraía principalmente en Chipre, el origen del nombre del metal, de aes сyprium (metal de Chipre), luego corrompido a сuprum (latín). Coper ( inglés antiguo ) y el cobre se derivaron de esto, la ortografía posterior se usó por primera vez alrededor de 1530.

Los compuestos que se encuentran comúnmente son las sales de cobre (II), que a menudo imparten colores azules o verdes a minerales como azurita, malaquita y turquesa, y se han utilizado ampliamente e históricamente como pigmentos.

El cobre que se usa en los edificios, generalmente para techos, se oxida para formar un verdín (o pátina ) verde. El cobre se utiliza a veces en el arte decorativo, tanto en su forma de metal elemental como en compuestos como pigmentos. Los compuestos de cobre se utilizan como agentes bacteriostáticos, fungicidas y conservantes de la madera.

El cobre es esencial para todos los organismos vivos como oligoelemento en la dieta porque es un componente clave del complejo de enzimas respiratorias citocromo c oxidasa. En moluscos y crustáceos, el cobre es un componente del pigmento sanguíneo hemocianina, reemplazado por la hemoglobina complejada con hierro en peces y otros vertebrados. En los seres humanos, el cobre se encuentra principalmente en el hígado, los músculos y los huesos. El cuerpo de un adulto contiene entre 1,4 y 2,1 mg de cobre por kilogramo de peso corporal.

Contenido

1 caracteristicas
- 1.1 Físico
- 1.2 Químico
- 1.3 Isótopos
- 1.4 Ocurrencia
2 Producción
- 2.1 Reservas y precios
- 2.2 Métodos
- 2.3 Reciclaje
3 aleaciones
4 compuestos
- 4.1 Compuestos binarios
- 4.2 Química de la coordinación
- 4.3 Química del organocobre
- 4.4 Cobre (III) y cobre (IV)
5 Historia
- 5.1 Prehistórico
  - 5.1.1 Edad del Cobre
  - 5.1.2 Edad de Bronce
- 5.2 Antiguo y posclásico
- 5.3 Moderno
6 aplicaciones
- 6.1 Alambres y cables
- 6.2 Electrónica y dispositivos relacionados
- 6.3 Motores eléctricos
- 6.4 Producción de energía renovable
- 6.5 Arquitectura
- 6.6 Antibiofouling
- 6.7 Antimicrobiano
- 6.8 Inversión especulativa
- 6.9 Medicina popular
  - 6.9.1 Ropa de compresión
7 Degradación
8 Papel biológico
- 8.1 Bioquímica
- 8.2 Nutrición
  - 8.2.1 Absorción
  - 8.2.2 Recomendaciones dietéticas
- 8.3 Deficiencia
- 8.4 Toxicidad
- 8.5 Exposición humana
9 Véase también
- 9.1 Pico de cobre
10 referencias
11 notas
12 Lecturas adicionales
13 Enlaces externos

Caracteristicas

Físico

Un disco de cobre (99,95% puro) fabricado mediante colada continua ; grabado para revelar cristalitos

El cobre justo por encima de su punto de fusión mantiene su color rosa brillo cuando la luz suficiente brilla más que la naranja incandescencia de color

El cobre, la plata y el oro están en el grupo 11 de la tabla periódica; estos tres metales tienen un electrón orbital s en la parte superior de una capa de electrones d llena y se caracterizan por una alta ductilidad y conductividad eléctrica y térmica. Las capas d llenas de estos elementos contribuyen poco a las interacciones interatómicas, que están dominadas por los electrones s a través de enlaces metálicos. A diferencia de los metales con capas D incompletas, los enlaces metálicos en el cobre carecen de carácter covalente y son relativamente débiles. Esta observación explica la baja dureza y alta ductilidad de los monocristales de cobre. A escala macroscópica, la introducción de defectos extendidos en la red cristalina, como los límites de grano, dificulta el flujo del material bajo tensión aplicada, aumentando así su dureza. Por esta razón, el cobre generalmente se suministra en forma policristalina de grano fino, que tiene mayor resistencia que las formas monocristalinas.

La suavidad del cobre explica en parte su alta conductividad eléctrica (59,6 × 10 ⁶ S / m) y alta conductividad térmica, la segunda más alta (solo superada por la plata) entre los metales puros a temperatura ambiente. Esto se debe a que la resistividad al transporte de electrones en metales a temperatura ambiente se origina principalmente por la dispersión de electrones en las vibraciones térmicas de la red, que son relativamente débiles en un metal blando. La densidad de corriente máxima permitida del cobre al aire libre es de aproximadamente 3,1 × 10 ⁶ A / m ² de área de sección transversal, por encima de la cual comienza a calentarse excesivamente.

El cobre es uno de los pocos elementos metálicos con un color natural que no sea gris o plateado. El cobre puro es de color rojo anaranjado y adquiere un deslustre rojizo cuando se expone al aire. El color característico del cobre resulta de las transiciones electrónicas entre las capas atómicas llenas 3d y 4s medio vacías; la diferencia de energía entre estas capas corresponde a la luz naranja.

Al igual que con otros metales, si el cobre se pone en contacto con otro metal, se producirá corrosión galvánica.

Químico

Alambre de cobre no oxidado (izquierda) y alambre de cobre oxidado (derecha)

La Torre Este del Observatorio Real de Edimburgo, que muestra el contraste entre el cobre restaurado instalado en 2010 y el color verde del cobre original de 1894.

El cobre no reacciona con el agua, pero reacciona lentamente con el oxígeno atmosférico para formar una capa de óxido de cobre marrón-negro que, a diferencia del óxido que se forma en el hierro en el aire húmedo, protege el metal subyacente de una mayor corrosión ( pasivación ). A menudo se puede ver una capa verde de cardenillo (carbonato de cobre) en las estructuras de cobre antiguas, como los techos de muchos edificios más antiguos y la Estatua de la Libertad. El cobre se empaña cuando se expone a algunos compuestos de azufre, con los que reacciona para formar varios sulfuros de cobre.

Isótopos

Artículo principal: Isótopos de cobre

Hay 29 isótopos de cobre. ⁶³ Cu y ⁶⁵ Cu son estables, con ⁶³ Cu que comprende aproximadamente el 69% del cobre natural; ambos tienen un giro de 3 ⁄ 2. Los otros isótopos son radiactivos, siendo el más estable el ⁶⁷ Cu con una vida media de 61,83 horas. Se han caracterizado siete isótopos metaestables ; ^68m Cu es el más longevo con una vida media de 3,8 minutos. Los isótopos con un número de masa por encima de 64 se desintegran por β ^-, mientras que aquellos con un número de masa por debajo de 64 se desintegran por β ⁺. ^{El 64} Cu, que tiene una vida media de 12,7 horas, se descompone en ambos sentidos.

⁶² Cu y ⁶⁴ Cu tienen aplicaciones importantes. ⁶² Cu se utiliza en ⁶² Cu-PTSM como trazador radiactivo para tomografía por emisión de positrones.

Ocurrencia

Ver también: Minerales de cobre

Cobre nativo de la península de Keweenaw, Michigan, de aproximadamente 2,5 pulgadas (6,4 cm) de largo

El cobre se produce en estrellas masivas y está presente en la corteza terrestre en una proporción de aproximadamente 50 partes por millón (ppm). En la naturaleza, el cobre se encuentra en una variedad de minerales, incluido el cobre nativo, sulfuros de cobre como calcopirita, bornita, digenita, covellita y calcocita, sulfosales de cobre como tetrahedita-tennantita y enargita, carbonatos de cobre como azurita y malaquita, y como óxidos de cobre (I) o cobre (II) como cuprita y tenorita, respectivamente. La masa más grande de cobre elemental descubierta pesó 420 toneladas y se encontró en 1857 en la península de Keweenaw en Michigan, EE. UU. El cobre nativo es un policristal, y el monocristal más grande jamás descrito mide 4,4 × 3,2 × 3,2 cm. El cobre es el vigésimo quinto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando 50 ppm en comparación con 75 ppm del zinc y 14 ppm del plomo.

Producción

Chuquicamata, en Chile, es una de las minas de cobre a cielo abierto más grandes del mundo.

Tendencia de producción mundial

Precios del cobre 2003-2011 en dólares estadounidenses por tonelada Ver también: Lista de países por producción de cobre

La mayor parte del cobre se extrae o se extrae como sulfuros de cobre de grandes minas a cielo abierto en depósitos de pórfido de cobre que contienen de 0,4 a 1,0% de cobre. Los sitios incluyen Chuquicamata, en Chile, la mina Bingham Canyon, en Utah, Estados Unidos, y la mina El Chino, en Nuevo México, Estados Unidos. Según el Servicio Geológico Británico, en 2005, Chile era el principal productor de cobre con al menos un tercio de la participación mundial, seguido por Estados Unidos, Indonesia y Perú. El cobre también se puede recuperar mediante el proceso de lixiviación in situ. Varios sitios en el estado de Arizona se consideran candidatos principales para este método. La cantidad de cobre en uso está aumentando y la cantidad disponible es apenas suficiente para permitir que todos los países alcancen los niveles de uso del mundo desarrollado. Una fuente alternativa de cobre para la recolección que se está investigando actualmente son los nódulos polimetálicos, que se encuentran en las profundidades del Océano Pacífico aproximadamente a 3000-6500 metros por debajo del nivel del mar. Estos nódulos contienen otros metales valiosos como el cobalto y el níquel.

Reservas y precios

Ver también: Cobre pico § Reservas

El cobre ha estado en uso al menos 10,000 años, pero más del 95% de todo el cobre extraído y fundido se ha extraído desde 1900, y más de la mitad se extrajo durante los últimos 24 años. Al igual que con muchos recursos naturales, la cantidad total de cobre en la Tierra es enorme, con alrededor de 10 ¹⁴ toneladas en el kilómetro superior de la corteza terrestre, lo que equivale a unos 5 millones de años al ritmo actual de extracción. Sin embargo, solo una pequeña fracción de estas reservas es económicamente viable con los precios y las tecnologías actuales. Las estimaciones de las reservas de cobre disponibles para la minería varían de 25 a 60 años, dependiendo de supuestos básicos como la tasa de crecimiento. El reciclaje es una fuente importante de cobre en el mundo moderno. Debido a estos y otros factores, el futuro de la producción y el suministro de cobre es objeto de mucho debate, incluido el concepto de pico de cobre, análogo al pico del petróleo.

El precio del cobre ha sido históricamente inestable, y su precio aumentó desde el mínimo de 60 años de US $ 0,60 / lb (US $ 1,32 / kg) en junio de 1999 a $ 3,75 por libra ($ 8,27 / kg) en mayo de 2006. Bajó a $ 2,40 / lb ($ 5,29 / kg) en febrero de 2007, luego se recuperó a $ 3,50 / lb ($ 7,71 / kg) en abril de 2007. En febrero de 2009, el debilitamiento de la demanda mundial y una fuerte caída de los precios de las materias primas desde los máximos del año anterior dejaron los precios del cobre en $ 1,51 / libra ($ 3.32 / kg). Entre septiembre de 2010 y febrero de 2011, el precio del cobre aumentó de 5.000 libras esterlinas la tonelada métrica a 6.250 libras esterlinas la tonelada métrica.

Métodos

Artículo principal: Técnicas de extracción de cobre.

Esquema del proceso de fundición flash

La concentración de cobre en los minerales promedia solo 0.6%, y la mayoría de los minerales comerciales son sulfuros, especialmente calcopirita (CuFeS 2), bornita (Cu 5 FeS 4) y, en menor medida, covellita (CuS) y calcocita (Cu 2 S).. Por el contrario, la concentración media de cobre en los nódulos polimetálicos se estima en un 1,3%. Los métodos de extracción de cobre y otros metales que se encuentran en estos nódulos incluyen la lixiviación sulfúrica, la fundición y una aplicación del proceso Cuprion. En el caso de los minerales que se encuentran en los minerales terrestres, se concentran a partir de los minerales triturados hasta un nivel de cobre del 10 al 15% mediante flotación por espuma o biolixiviación. Calentar este material con sílice en fundición instantánea elimina gran parte del hierro en forma de escoria. El proceso aprovecha la mayor facilidad de convertir los sulfuros de hierro en óxidos, que a su vez reaccionan con la sílice para formar la escoria de silicato que flota sobre la masa calentada. La mata de cobre resultante, que consta de Cu 2 S, se tuesta para convertir todos los sulfuros en óxidos:

2 Cu 2 S + 3 O 2 → 2 Cu 2 O + 2 SO 2

El óxido cuproso se convierte en cobre ampollado al calentarlo:

2 Cu 2 O → 4 Cu + O 2

El proceso de mate de Sudbury convirtió solo la mitad del sulfuro en óxido y luego usó este óxido para eliminar el resto del azufre en forma de óxido. Luego se refinó electrolíticamente y el lodo del ánodo se explotó para obtener el platino y el oro que contenía. Este paso aprovecha la reducción relativamente fácil de óxidos de cobre a metal de cobre. Se sopla gas natural a través de la ampolla para eliminar la mayor parte del oxígeno restante y se realiza un electrorrefinado en el material resultante para producir cobre puro:

Cu ²⁺ + 2 e ^- → Cu

Diagrama de flujo de refino de cobre (planta de fundición de ánodos de Uralelektromed)

Cobre blíster
Fundición
Horno reverberatorio
Eliminación de escoria
Fundición de cobre de ánodos
Rueda de fundición
Máquina de eliminación de ánodos
Despegue de ánodos
Vagones de ferrocarril
Transporte a la casa del tanque.

Reciclaje

Al igual que el aluminio, el cobre es reciclable sin pérdida de calidad, tanto en bruto como en productos manufacturados. En volumen, el cobre es el tercer metal más reciclado después del hierro y el aluminio. Se estima que el 80% de todo el cobre extraído se sigue utilizando en la actualidad. Según el informe Existencias de metales en la sociedad del Panel Internacional de Recursos, la existencia mundial de cobre per cápita en uso en la sociedad es de 35 a 55 kg. Gran parte de esto ocurre en países más desarrollados (140-300 kg per cápita) en lugar de países menos desarrollados (30-40 kg per cápita).

El proceso de reciclaje de cobre es aproximadamente el mismo que se utiliza para extraer cobre, pero requiere menos pasos. El cobre de desecho de alta pureza se funde en un horno y luego se reduce y se vierte en palanquillas y lingotes ; La chatarra de menor pureza se refina mediante galvanoplastia en un baño de ácido sulfúrico.

Aleaciones

Las aleaciones de cobre se utilizan ampliamente en la producción de monedas; Aquí se ven dos ejemplos: monedas de diez centavos estadounidenses posteriores a 1964, que se componen de la aleación de cuproníquel y una moneda de diez centavos canadiense anterior a 1968, que se compone de una aleación de 80 por ciento de plata y 20 por ciento de cobre. Ver también: Lista de aleaciones de cobre

Se han formulado numerosas aleaciones de cobre, muchas con usos importantes. El latón es una aleación de cobre y zinc. El bronce generalmente se refiere a las aleaciones de cobre y estaño, pero puede referirse a cualquier aleación de cobre como el bronce de aluminio. El cobre es uno de los componentes más importantes de las soldaduras de plata y oro de quilates que se utilizan en la industria de la joyería, modificando el color, la dureza y el punto de fusión de las aleaciones resultantes. Algunas soldaduras sin plomo consisten en estaño aleado con una pequeña proporción de cobre y otros metales.

La aleación de cobre y níquel, llamada cuproníquel, se utiliza en monedas de baja denominación, a menudo para el revestimiento exterior. La moneda estadounidense de cinco centavos (actualmente denominada níquel) consta de un 75% de cobre y un 25% de níquel en una composición homogénea. Antes de la introducción del cuproníquel, que fue ampliamente adoptado por los países en la segunda mitad del siglo XX, también se usaban aleaciones de cobre y plata, y Estados Unidos usaba una aleación de 90% de plata y 10% de cobre hasta 1965, cuando la plata circulante se eliminó de todas las monedas con la excepción del medio dólar, que se degradaron a una aleación de 40% de plata y 60% de cobre entre 1965 y 1970. La aleación de 90% de cobre y 10% de níquel, notable por su resistencia a corrosión, se utiliza para diversos objetos expuestos al agua de mar, aunque es vulnerable a los sulfuros que a veces se encuentran en puertos y estuarios contaminados. Las aleaciones de cobre con aluminio (alrededor del 7%) tienen un color dorado y se utilizan en decoraciones. Shakudō es una aleación decorativa japonesa de cobre que contiene un bajo porcentaje de oro, típicamente del 4 al 10%, que se puede patinar a un color azul oscuro o negro.

Compuestos

Una muestra de óxido de cobre (I). Ver también: Categoría: Compuestos de cobre

El cobre forma una rica variedad de compuestos, generalmente con estados de oxidación +1 y +2, que a menudo se denominan cuproso y cúprico, respectivamente. Los compuestos de cobre, ya sean complejos orgánicos u organometálicos, promueven o catalizan numerosos procesos químicos y biológicos.

Compuestos binarios

Al igual que con otros elementos, los compuestos más simples de cobre son compuestos binarios, es decir, aquellos que contienen solo dos elementos, siendo los ejemplos principales óxidos, sulfuros y haluros. Tanto cuprosos y óxidos cúpricos son conocidos. Entre los numerosos sulfuros de cobre, ejemplos importantes incluyen sulfuro de cobre (I) y sulfuro de cobre (II).

Se conocen los haluros cuprosos con flúor, cloro, bromo y yodo, al igual que los haluros cúpricos con flúor, cloro y bromo. Los intentos de preparar yoduro de cobre (II) producen solo yoduro de cobre (I) y yodo.

2 Cu ²⁺ + 4 I ^- → 2 CuI + I 2

Química de coordinación

El cobre (II) da una coloración azul profunda en presencia de ligandos de amoníaco. El que se utiliza aquí es el sulfato de tetraaminocobre (II).

El cobre forma complejos de coordinación con ligandos. En solución acuosa, el cobre (II) existe como [Cu (H _{2O) _{6]²⁺ _{. Este complejo exhibe la tasa de intercambio de agua más rápida (velocidad de unión y desprendimiento de los ligandos del agua) para cualquier complejo acuoso de metal de transición. La adición de hidróxido de sodio acuoso provoca la precipitación de hidróxido de cobre (II) sólido de color azul claro. Una ecuación simplificada es:}}}

Diagrama de Pourbaix para cobre en medios no complejos (no se consideran aniones distintos de OH-). Concentración de iones 0,001 m (mol / kg de agua). Temperatura 25 ° C.

Cu ²⁺ + 2 OH ^- → Cu (OH) 2

El amoníaco acuoso da como resultado el mismo precipitado. Al agregar el exceso de amoníaco, el precipitado se disuelve, formando tetraammincobre (II) :

Cu (H _{2O) _{4(OH) _{2+ 4 NH 3 → [Cu (H _{2O) _{2(NUEVA HAMPSHIRE _{3) _{4]²⁺ _{+ 2 H 2 O + 2 OH ^-}}}}}}}}

Muchos otros oxianiones forman complejos; estos incluyen cobre (II) acetato de etilo, de cobre (II) nitrato, y carbonato de cobre (II). Copper (II) sulfato forma un azul penta cristalina hidrato, el compuesto de cobre más familiar en el laboratorio. Se utiliza en un fungicida llamado mezcla de Burdeos.

Modelo de bola y palo del complejo [Cu (NH 3) 4 (H 2 O) 2 ] ²⁺, que ilustra la geometría de coordinación octaédrica común para el cobre (II).

Los polioles, compuestos que contienen más de un grupo funcional alcohol, generalmente interactúan con las sales cúpricas. Por ejemplo, las sales de cobre se utilizan para analizar los azúcares reductores. Específicamente, utilizando el reactivo de Benedict y la solución de Fehling, la presencia del azúcar se indica mediante un cambio de color de Cu (II) azul a óxido de cobre (I) rojizo. El reactivo de Schweizer y los complejos relacionados con etilendiamina y otras aminas disuelven la celulosa. Los aminoácidos forman complejos de quelatos muy estables con el cobre (II). Existen muchas pruebas químicas húmedas para iones de cobre, una que involucra ferrocianuro de potasio, que da un precipitado marrón con sales de cobre (II).

Química del organocobre

Artículo principal: Compuesto de organocobre

Los compuestos que contienen un enlace carbono-cobre se conocen como compuestos organocobre. Son muy reactivos con el oxígeno para formar óxido de cobre (I) y tienen muchos usos en química. Se sintetizan tratando compuestos de cobre (I) con reactivos de Grignard, alquinos terminales o reactivos de organolitio ; en particular, la última reacción descrita produce un reactivo de Gilman. Estos pueden sufrir sustitución con haluros de alquilo para formar productos de acoplamiento ; como tales, son importantes en el campo de la síntesis orgánica. El acetiluro de cobre (I) es muy sensible a los golpes, pero es un intermedio en reacciones como el acoplamiento de Cadiot-Chodkiewicz y el acoplamiento de Sonogashira. La adición de conjugados a enonas y carbocupración de alquinos también se puede lograr con compuestos de organocobre. El cobre (I) forma una variedad de complejos débiles con alquenos y monóxido de carbono, especialmente en presencia de ligandos de amina.

Cobre (III) y cobre (IV)

El cobre (III) se encuentra con mayor frecuencia en óxidos. Un ejemplo simple es el cuprato de potasio, KCuO 2, un sólido azul-negro. Los compuestos de cobre (III) más estudiados son los superconductores de cuprato. El óxido de itrio, bario y cobre (YBa 2 Cu 3 O 7) consta de centros de Cu (II) y Cu (III). Al igual que el óxido, el fluoruro es un anión muy básico y se sabe que estabiliza los iones metálicos en estados de oxidación elevados. Se conocen fluoruros de cobre (III) e incluso de cobre (IV), K 3 CuF 6 y Cs 2 CuF 6, respectivamente.

Algunas proteínas de cobre forman oxocomplejos, que también contienen cobre (III). Con los tetrapéptidos, los complejos de cobre (III) de color púrpura son estabilizados por los ligandos amida desprotonados.

Los complejos de cobre (III) también se encuentran como intermediarios en reacciones de compuestos de organocobre. Por ejemplo, en la reacción de Kharasch-Sosnovsky.

Historia

Una cronología del cobre ilustra cómo el metal ha avanzado la civilización humana durante los últimos 11.000 años.

Prehistórico

Edad del Cobre

Artículo principal: Edad del Cobre

A cobre corroída lingote de Zakros, Crete, en forma en forma de una piel de animal típico en esa época.

Muchas herramientas durante la Era Calcolítica incluían cobre, como la hoja de esta réplica del hacha de Ötzi.

Mineral de cobre ( crisocola ) en arenisca cámbrica de minas calcolíticas en el valle de Timna, en el sur de Israel.

El cobre se produce naturalmente como cobre metálico nativo y era conocido por algunas de las civilizaciones más antiguas registradas. La historia del uso del cobre se remonta al 9000 aC en el Medio Oriente; En el norte de Irak se encontró un colgante de cobre que data del 8700 a. C. La evidencia sugiere que el oro y el hierro meteórico (pero no el hierro fundido) fueron los únicos metales utilizados por los humanos antes del cobre. Se cree que la historia de la metalurgia del cobre sigue esta secuencia: primero, trabajo en frío del cobre nativo, luego recocido, fundición y, finalmente, fundición a la cera perdida. En el sureste de Anatolia, estas cuatro técnicas aparecen más o menos simultáneamente al comienzo del Neolítico c. 7500 AC.

La fundición de cobre se inventó de forma independiente en diferentes lugares. Probablemente fue descubierto en China antes del 2800 a. C., en América Central alrededor del 600 d. C. y en África occidental alrededor del siglo IX o X d. C. La fundición por inversión se inventó en 4500-4000 a. C. en el sudeste asiático y la datación por carbono ha establecido la minería en Alderley Edge en Cheshire, Reino Unido, entre 2280 y 1890 a. C. Ötzi el Hombre de Hielo, un hombre que data del 3300 al 3200 aC, fue encontrado con un hacha con una cabeza de cobre 99,7% puro; los altos niveles de arsénico en su cabello sugieren una participación en la fundición del cobre. La experiencia con el cobre ha ayudado al desarrollo de otros metales; en particular, la fundición de cobre condujo al descubrimiento de la fundición de hierro. La producción en Old Copper Complex en Michigan y Wisconsin está fechada entre 6000 y 3000 a. C. El bronce natural, un tipo de cobre hecho de minerales ricos en silicio, arsénico y (rara vez) estaño, se generalizó en los Balcanes alrededor del 5500 a. C.

Edad de Bronce

Artículo principal: Edad de Bronce

La aleación de cobre con estaño para hacer bronce se practicó por primera vez unos 4000 años después del descubrimiento de la fundición de cobre, y unos 2000 años después de que el "bronce natural" se generalizara. Los artefactos de bronce de la cultura Vinča datan del 4500 a. C. Los artefactos sumerios y egipcios de aleaciones de cobre y bronce datan del 3000 a. C. La Edad del Bronce comenzó en el sureste de Europa alrededor del 3700-3300 a. C., en el noroeste de Europa alrededor del 2500 a. C. Terminó con el comienzo de la Edad del Hierro, 2000-1000 a. C. en el Cercano Oriente y 600 a. C. en el norte de Europa. La transición entre el período Neolítico y la Edad del Bronce se denominaba anteriormente período Calcolítico (piedra de cobre), cuando se usaban herramientas de cobre con herramientas de piedra. El término ha ido cayendo en desgracia gradualmente porque en algunas partes del mundo, el Calcolítico y el Neolítico son colindantes en ambos extremos. El latón, una aleación de cobre y zinc, es de origen mucho más reciente. Era conocido por los griegos, pero se convirtió en un complemento significativo del bronce durante el Imperio Romano.

Antiguo y posclásico

En alquimia, el símbolo del cobre era también el símbolo de la diosa y el planeta Venus.

Mina de cobre calcolítica en el valle de Timna, el desierto de Negev, Israel.

En Grecia, el cobre se conoce con el nombre chalkos (χαλκός). Fue un recurso importante para los romanos, griegos y otros pueblos antiguos. En la época romana, se conocía como aes Cyprium, siendo aes el término latino genérico para las aleaciones de cobre y Cyprium de Chipre, donde se extraía mucho cobre. La frase se simplificó a cuprum, de ahí el cobre inglés. Afrodita ( Venus en Roma) representó el cobre en la mitología y la alquimia debido a su brillante belleza y su antiguo uso en la producción de espejos; Chipre, la fuente del cobre, estaba consagrado a la diosa. Los siete cuerpos celestes conocidos por los antiguos estaban asociados con los siete metales conocidos en la antigüedad, y Venus fue asignado al cobre, tanto por la conexión con la diosa como porque Venus era el cuerpo celeste más brillante después del Sol y la Luna y por lo tanto correspondía a el metal más brillante y deseable después del oro y la plata.

El cobre se extrajo por primera vez en la antigua Gran Bretaña ya en el 2100 a. C. La minería en la más grande de estas minas, la Gran Orme, continuó hasta finales de la Edad del Bronce. La minería parece haberse limitado en gran medida a minerales supergénicos, que eran más fáciles de fundir. Los ricos depósitos de cobre de Cornualles parecen haber permanecido prácticamente intactos, a pesar de la extensa extracción de estaño en la región, por razones probablemente sociales y políticas más que tecnológicas.

En América del Norte, la minería del cobre comenzó con trabajos marginales de los nativos americanos. Se sabe que el cobre nativo se extrajo de sitios en Isle Royale con herramientas de piedra primitivas entre 800 y 1600. La metalurgia del cobre estaba floreciendo en América del Sur, particularmente en Perú alrededor del año 1000 d. C. Se han descubierto ornamentos de cobre para entierros del siglo XV, pero la producción comercial del metal no comenzó hasta principios del siglo XX.

El papel cultural del cobre ha sido importante, particularmente en moneda. Los romanos de los siglos VI al III a. C. usaban trozos de cobre como dinero. Al principio, se valoraba el cobre en sí, pero gradualmente la forma y el aspecto del cobre se volvieron más importantes. Julio César tenía sus propias monedas hechas de latón, mientras que las monedas de Octavio Augusto César estaban hechas de aleaciones de Cu-Pb-Sn. Con una producción anual estimada de alrededor de 15.000 t, las actividades de minería y fundición de cobre romanas alcanzaron una escala sin igual hasta la época de la Revolución Industrial ; las provincias más intensamente minadas fueron las de Hispania, Chipre y Europa Central.

Las puertas del Templo de Jerusalén usaban bronce corintio tratado con dorado empobrecido. El proceso fue más frecuente en Alejandría, donde se cree que comenzó la alquimia. En la antigua India, el cobre se utilizaba en la ciencia médica holística Ayurveda para instrumentos quirúrgicos y otros equipos médicos. Los antiguos egipcios ( ~ 2400 a. C. ) usaban cobre para esterilizar heridas y beber agua, y más tarde para tratar dolores de cabeza, quemaduras y picazón.

Adornos de cobre

Moderno

Drenaje ácido de la mina que afecta al arroyo que fluye desde las minas de cobre de la montaña Parys en desuso

Hervidor de cobre del siglo XVIII de Noruega fabricado con cobre sueco

La Gran Montaña de Cobre fue una mina en Falun, Suecia, que operó desde el siglo X hasta 1992. Satisface dos tercios del consumo de cobre de Europa en el siglo XVII y ayudó a financiar muchas de las guerras suecas durante ese tiempo. Se le conocía como el tesoro de la nación; Suecia tenía una moneda respaldada por cobre.

Calcografía de la ciudad de Vyborg a finales de los siglos XVII y XVIII. El año 1709 grabado en la plancha de impresión.

El cobre se utiliza en techos, divisas y para la tecnología fotográfica conocida como daguerrotipo. El cobre se usó en la escultura renacentista y se usó para construir la Estatua de la Libertad ; el cobre sigue utilizándose en la construcción de varios tipos. El revestimiento de cobre y el revestimiento de cobre se utilizaron ampliamente para proteger los cascos submarinos de los barcos, una técnica iniciada por el Almirantazgo británico en el siglo XVIII. La Norddeutsche Affinerie en Hamburgo fue la primera planta moderna de galvanoplastia, comenzando su producción en 1876. El científico alemán Gottfried Osann inventó la pulvimetalurgia en 1830 mientras determinaba la masa atómica del metal; en esa época se descubrió que la cantidad y el tipo de elemento de aleación (p. ej., estaño) al cobre afectarían los tonos de campana.

Durante el aumento de la demanda de cobre para la Era de la Electricidad, desde la década de 1880 hasta la Gran Depresión de la década de 1930, Estados Unidos produjo entre un tercio y la mitad del cobre recién extraído del mundo. Los distritos principales incluían el distrito de Keweenaw en el norte de Michigan, principalmente depósitos de cobre nativo, que fue eclipsado por los vastos depósitos de sulfuro de Butte, Montana a fines de la década de 1880, que a su vez fue eclipsado por depósitos de pórfido del suroeste de Estados Unidos, especialmente en Bingham Canyon. Utah y Morenci, Arizona. La introducción de la minería con palas de vapor a cielo abierto y las innovaciones en fundición, refinación, concentración por flotación y otros pasos de procesamiento llevaron a la producción en masa. A principios del siglo XX, Arizona ocupó el primer lugar, seguida de Montana, luego de Utah y Michigan.

La fundición instantánea fue desarrollada por Outokumpu en Finlandia y se aplicó por primera vez en Harjavalta en 1949; el proceso de eficiencia energética representa el 50% de la producción de cobre primario del mundo.

El Consejo Intergubernamental de Países Exportadores de Cobre, formado en 1967 por Chile, Perú, Zaire y Zambia, operaba en el mercado del cobre como lo hace la OPEP en el petróleo, aunque nunca logró la misma influencia, sobre todo porque el segundo mayor productor, Estados Unidos., nunca fue miembro; se disolvió en 1988.

Aplicaciones

Ver también: Cobre en energías renovables

Accesorios de cobre para juntas de plomería soldadas

Las principales aplicaciones del cobre son cables eléctricos (60%), techos y plomería (20%) y maquinaria industrial (15%). El cobre se usa principalmente como metal puro, pero cuando se requiere mayor dureza, se coloca en aleaciones como latón y bronce (5% del uso total). Durante más de dos siglos, la pintura de cobre se ha utilizado en los cascos de los barcos para controlar el crecimiento de plantas y mariscos. Una pequeña parte del suministro de cobre se utiliza para complementos nutricionales y fungicidas en la agricultura. El mecanizado de cobre es posible, aunque se prefieren las aleaciones por su buena maquinabilidad en la creación de piezas complejas.

Alambre y cable

Artículo principal: Alambre y cable de cobre

A pesar de la competencia de otros materiales, el cobre sigue siendo el conductor eléctrico preferido en casi todas las categorías de cableado eléctrico, excepto en la transmisión de energía eléctrica aérea, donde a menudo se prefiere el aluminio. El alambre de cobre se utiliza en la generación de energía, transmisión de energía, distribución de energía, telecomunicaciones, circuitos electrónicos e innumerables tipos de equipos eléctricos. El cableado eléctrico es el mercado más importante para la industria del cobre. Esto incluye cableado de energía estructural, cable de distribución de energía, alambre para electrodomésticos, cable de comunicaciones, alambre y cable automotriz y alambre magnético. Aproximadamente la mitad de todo el cobre extraído se utiliza para conductores de cables y alambres eléctricos. Muchos dispositivos eléctricos dependen del cableado de cobre debido a su multitud de propiedades beneficiosas inherentes, como su alta conductividad eléctrica, resistencia a la tracción, ductilidad, resistencia a la fluencia (deformación), resistencia a la corrosión, baja expansión térmica, alta conductividad térmica, facilidad de soldadura, maleabilidad. y facilidad de instalación.

Durante un breve período, desde finales de la década de 1960 hasta finales de la de 1970, el cableado de cobre fue reemplazado por cableado de aluminio en muchos proyectos de construcción de viviendas en Estados Unidos. El nuevo cableado estuvo implicado en varios incendios domésticos y la industria volvió al cobre.

Electrónica y dispositivos relacionados

Barras de distribución eléctricas de cobre que distribuyen energía a un edificio grande

Los circuitos integrados y las placas de circuitos impresos presentan cada vez más cobre en lugar de aluminio debido a su conductividad eléctrica superior; Los disipadores de calor y los intercambiadores de calor utilizan cobre debido a sus propiedades superiores de disipación de calor. Los electroimanes, los tubos de vacío, los tubos de rayos catódicos y los magnetrones de los hornos microondas utilizan cobre, al igual que las guías de ondas para la radiación de microondas.

Motor electrico

La conductividad superior del cobre mejora la eficiencia de los motores eléctricos. Esto es importante porque los motores y los sistemas impulsados por motores representan entre el 43% y el 46% de todo el consumo eléctrico mundial y el 69% de toda la electricidad utilizada por la industria. El aumento de la masa y la sección transversal de cobre en una bobina aumenta la eficiencia del motor. Los rotores de motor de cobre, una nueva tecnología diseñada para aplicaciones de motores donde el ahorro de energía son los principales objetivos de diseño, permiten que los motores de inducción de uso general cumplan y superen los estándares de eficiencia premium de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA).

Producción de energía renovable

Esta sección es un extracto de Cobre en energía renovable. [ editar ]

Las fuentes de energía renovable como la solar, eólica, mareomotriz, hidráulica, de biomasa y geotérmica se han convertido en sectores importantes del mercado energético. El rápido crecimiento de estas fuentes en el siglo XXI ha sido impulsado por el aumento de los costos de los combustibles fósiles, así como por sus problemas de impacto ambiental que redujeron significativamente su uso.

El cobre juega un papel importante en estos sistemas de energía renovable. El uso de cobre promedia hasta cinco veces más en los sistemas de energía renovable que en la generación de energía tradicional, como las plantas de energía nuclear y de combustibles fósiles. Dado que el cobre es un excelente conductor térmico y eléctrico entre los metales de ingeniería (solo superado por la plata), los sistemas de energía que utilizan cobre generan y transmiten energía con alta eficiencia y con un impacto ambiental mínimo.

Al elegir conductores eléctricos, los planificadores e ingenieros de las instalaciones tienen en cuenta los costos de inversión de capital de los materiales frente a los ahorros operativos debido a la eficiencia de la energía eléctrica a lo largo de su vida útil, más los costos de mantenimiento. El cobre a menudo obtiene buenos resultados en estos cálculos. Un factor pertinente, llamado "intensidad de uso de cobre", es una medida de la cantidad de cobre necesaria para instalar un megavatio de nueva capacidad de generación de energía.

Al planificar una nueva instalación de energía renovable, los ingenieros y especificadores de productos buscan evitar la escasez de suministro de materiales conductores seleccionados. Según el Servicio Geológico de los Estados Unidos, las reservas de cobre subterráneas han aumentado más del 700% desde 1950, de casi 100 millones de toneladas a 720 millones de toneladas en la actualidad, a pesar de que el uso mundial refinado se ha más que triplicado en los últimos 50 años. Se estima que los recursos de cobre superan los 5.000 millones de toneladas. Lo que refuerza el suministro anual es el hecho de que más del 30 por ciento del cobre instalado durante la última década provino de fuentes recicladas.

En cuanto a la sostenibilidad de los sistemas de energía renovable, cabe señalar que además de la alta conductividad eléctrica y térmica del cobre, su tasa de reciclaje es superior a la de cualquier otro metal.

Este artículo analiza el papel del cobre en varios sistemas de generación de energía renovable.

Arquitectura

Artículo principal: Cobre en arquitectura

Techo de cobre en el Ayuntamiento de Minneapolis, recubierto con pátina

Utensilios de cobre antiguos en un restaurante de Jerusalén

Cuenco grande de cobre. Dhankar Gompa.

El cobre se ha utilizado desde la antigüedad como material arquitectónico duradero, resistente a la corrosión y resistente a la intemperie. Los techos, los tapajuntas, las canaletas de lluvia, los bajantes, las cúpulas, las torres, las bóvedas y las puertas se han fabricado con cobre durante cientos o miles de años. Uso arquitectónico de cobre se ha ampliado en los tiempos modernos para incluir interior y exterior revestimiento de la pared, la construcción de juntas de dilatación, blindaje de radiofrecuencia, y antimicrobianas productos de interior y decorativos tales como barandillas atractivas, accesorios de baño, y encimeras. Algunos de los otros beneficios importantes del cobre como material arquitectónico incluyen bajo movimiento térmico, peso ligero, protección contra rayos y reciclabilidad.

La distintiva pátina verde natural del metal ha sido codiciada durante mucho tiempo por arquitectos y diseñadores. La pátina final es una capa particularmente duradera que es altamente resistente a la corrosión atmosférica, protegiendo así el metal subyacente contra la intemperie. Puede ser una mezcla de compuestos de carbonato y sulfato en varias cantidades, dependiendo de las condiciones ambientales, como la lluvia ácida que contiene azufre. El cobre arquitectónico y sus aleaciones también se pueden "terminar" para que adquieran una apariencia, sensación o color particular. Los acabados incluyen tratamientos mecánicos de superficie, coloración química y revestimientos.

El cobre tiene excelentes propiedades de soldadura fuerte y soldada y se puede soldar ; los mejores resultados se obtienen con la soldadura por arco metálico con gas.

Antiincrustante

Artículos principales: Aleaciones de cobre en acuicultura y Revestimientos de cobre.

El cobre es bioestático, lo que significa que las bacterias y muchas otras formas de vida no crecerán en él. Por esta razón, se ha utilizado durante mucho tiempo para revestir partes de barcos para protegerlos contra percebes y mejillones. Originalmente se usó puro, pero desde entonces ha sido reemplazado por pintura a base de cobre y metal Muntz. De manera similar, como se discutió en las aleaciones de cobre en la acuicultura, las aleaciones de cobre se han convertido en importantes materiales de red en la industria de la acuicultura porque son antimicrobianos y previenen la bioincrustación, incluso en condiciones extremas y tienen fuertes propiedades estructurales y resistentes a la corrosión en ambientes marinos.

Antimicrobiano

Artículos principales: Propiedades antimicrobianas del cobre y superficies táctiles antimicrobianas de aleación de cobre.

Las superficies de contacto de aleación de cobre tienen propiedades naturales que destruyen una amplia gama de microorganismos (por ejemplo, E. coli O157: H7, meticilina resistente a Staphylococcus aureus ( MRSA ), Staphylococcus, Clostridium difficile, virus influenza A, adenovirus, SARS-CoV-2 y hongos ). Los indios han estado utilizando recipientes de cobre desde la antigüedad para almacenar agua, incluso antes de que la ciencia moderna se diera cuenta de sus propiedades antimicrobianas. Se demostró que algunas aleaciones de cobre matan más del 99,9% de las bacterias que causan enfermedades en solo dos horas cuando se limpian con regularidad. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) ha aprobado los registros de estas aleaciones de cobre como " materiales antimicrobianos con beneficios para la salud pública"; esa aprobación permite a los fabricantes hacer afirmaciones legales sobre los beneficios para la salud pública de los productos fabricados con aleaciones registradas. Además, la EPA ha aprobado una larga lista de productos de cobre antimicrobiano hechos de estas aleaciones, tales como barandillas, pasamanos, mesas de cama sobre-, fregaderos, grifos, pomos de puerta, aseo de hardware, los teclados de ordenador, club de salud equipos y cesta de la compra manijas (para obtener una lista completa, consulte: Superficies táctiles de aleación de cobre antimicrobiana # Productos aprobados ). Los hospitales utilizan pomos de cobre para reducir la transmisión de enfermedades y la enfermedad del legionario se suprime con tubos de cobre en los sistemas de plomería. Los productos de aleación de cobre antimicrobianos ahora se están instalando en instalaciones de atención médica en el Reino Unido, Irlanda, Japón, Corea, Francia, Dinamarca y Brasil, además de ser solicitados en los EE. UU. Y en el sistema de tránsito del metro en Santiago, Chile, donde Se instalaron pasamanos de aleación de cobre y zinc en unas 30 estaciones entre 2011 y 2014. Las fibras textiles se pueden mezclar con cobre para crear telas protectoras antimicrobianas.

Inversión especulativa

El cobre puede usarse como inversión especulativa debido al aumento previsto en el uso debido al crecimiento de la infraestructura mundial y al importante papel que tiene en la producción de turbinas eólicas, paneles solares y otras fuentes de energía renovable. Otra razón por la que se prevé un aumento de la demanda es el hecho de que los coches eléctricos contienen un promedio de 3,6 veces más cobre que los coches convencionales, aunque se debate el efecto de los coches eléctricos en la demanda de cobre. Algunas personas invierten en cobre a través de acciones de minería de cobre, ETF y futuros. Otros almacenan cobre físico en forma de barras o rondas de cobre, aunque tienden a tener una prima más alta en comparación con los metales preciosos. Aquellos que quieren evitar las primas de los lingotes de cobre almacenan alternativamente alambre de cobre viejo, tubería de cobre o centavos estadounidenses fabricados antes de 1982.

La medicina popular

El cobre se usa comúnmente en joyería y, según el folclore, las pulseras de cobre alivian los síntomas de la artritis. En un ensayo para la osteoartritis y un ensayo para la artritis reumatoide, no se encontraron diferencias entre el brazalete de cobre y el brazalete de control (sin cobre). No hay evidencia que demuestre que el cobre se pueda absorber a través de la piel. Si lo fuera, podría provocar una intoxicación por cobre.

Ropa de compresión

Recientemente, se han comercializado algunas prendas de compresión con cobre entretejido con declaraciones de propiedades saludables similares a las de la medicina popular. Debido a que la ropa de compresión es un tratamiento válido para algunas dolencias, la ropa puede tener ese beneficio, pero el cobre agregado puede no tener ningún beneficio más allá del efecto placebo.

Degradación

Chromobacterium violaceum y Pseudomonas fluorescens pueden movilizar cobre sólido como compuesto de cianuro. Los hongos micorrízicos ericoides asociados con Calluna, Erica y Vaccinium pueden crecer en suelos metalíferos que contienen cobre. El hongo ectomicorrízico Suillus luteus protege a los pinos jóvenes de la toxicidad del cobre. Seencontróuna muestra del hongo Aspergillus niger creciendo a partir de una solución de extracción de oro y se encontró que contenía complejos ciano de metales como oro, plata, cobre, hierro y zinc. El hongo también juega un papel en la solubilización de sulfuros de metales pesados.

Papel biológico

Artículo principal: Cobre en la salud

Las fuentes ricas en cobre incluyen ostras, hígado de res y cordero, nueces de Brasil, melaza, cacao y pimienta negra. Las buenas fuentes incluyen langosta, nueces y semillas de girasol, aceitunas verdes, aguacates y salvado de trigo.

Bioquímica

Las proteínas de cobre tienen diversas funciones en el transporte biológico de electrones y oxígeno, procesos que aprovechan la fácil interconversión de Cu (I) y Cu (II). El cobre es esencial en la respiración aeróbica de todos los eucariotas. En las mitocondrias, se encuentra en la citocromo c oxidasa, que es la última proteína en fosforilación oxidativa. La citocromo c oxidasa es la proteína que une el O 2 entre un cobre y un hierro; la proteína transfiere 8 electrones a la molécula de O 2 para reducirla a dos moléculas de agua. El cobre también se encuentra en muchas superóxido dismutasas, proteínas que catalizan la descomposición de superóxidos convirtiéndolo (por desproporción ) en oxígeno y peróxido de hidrógeno :

Cu ²⁺ -SOD + O 2 ^- → Cu ⁺ -SOD + O 2 (reducción de cobre; oxidación de superóxido)
Cu ⁺ -SOD + O 2 ^- + 2H ⁺ → Cu ²⁺ -SOD + H 2 O 2 (oxidación de cobre; reducción de superóxido)

La proteína hemocianina es el transportador de oxígeno en la mayoría de los moluscos y algunos artrópodos como el cangrejo herradura ( Limulus polyphemus). Debido a que la hemocianina es azul, estos organismos tienen sangre azul en lugar de la sangre roja de la hemoglobina a base de hierro. Estructuralmente relacionadas con la hemocianina se encuentran las lacasas y tirosinasas. En lugar de unirse de forma reversible al oxígeno, estas proteínas hidroxilan sustratos, lo que se ilustra por su papel en la formación de lacas. El papel biológico del cobre comenzó con la aparición del oxígeno en la atmósfera terrestre. Varias proteínas de cobre, como las "proteínas de cobre azul", no interactúan directamente con los sustratos; por tanto, no son enzimas. Estas proteínas transmiten electrones mediante el proceso llamado transferencia de electrones.

La fotosíntesis funciona mediante una elaborada cadena de transporte de electrones dentro de la membrana tilacoide. Un eslabón central de esta cadena es la plastocianina, una proteína de cobre azul.

Se ha encontrado un centro de cobre tetranuclear único en la reductasa de óxido nitroso.

Se han investigado compuestos químicos que se desarrollaron para el tratamiento de la enfermedad de Wilson para su uso en la terapia del cáncer.

Nutrición

El cobre es un oligoelemento esencial en plantas y animales, pero no en todos los microorganismos. El cuerpo humano contiene cobre a un nivel de aproximadamente 1,4 a 2,1 mg por kg de masa corporal.

Absorción

El cobre se absorbe en el intestino y luego se transporta al hígado unido a la albúmina. Después de su procesamiento en el hígado, el cobre se distribuye a otros tejidos en una segunda fase, que involucra a la proteína ceruloplasmina, que transporta la mayor parte del cobre en la sangre. La ceruloplasmina también transporta el cobre que se excreta en la leche y se absorbe particularmente bien como fuente de cobre. El cobre en el cuerpo normalmente se somete a circulación enterohepática (aproximadamente 5 mg al día, frente a aproximadamente 1 mg al día que se absorbe en la dieta y se excreta del cuerpo), y el cuerpo puede excretar algo de cobre en exceso, si es necesario, a través de la bilis, que saca algo de cobre del hígado que luego no es reabsorbido por el intestino.

Recomendaciones dietéticas

El Instituto de Medicina de EE. UU. (IOM) actualizó los requisitos promedio estimados (EAR) y las asignaciones dietéticas recomendadas (RDA) para el cobre en 2001. Si no hay información suficiente para establecer EAR y RDA, se utiliza una estimación designada Ingesta Adecuada (AI) en lugar de. Los IA para el cobre son: 200 μg de cobre para machos y hembras de 0 a 6 meses, y 220 μg de cobre para machos y hembras de 7 a 12 meses. Para ambos sexos, las dosis diarias recomendadas de cobre son: 340 μg de cobre para 1-3 años, 440 μg de cobre para 4-8 años, 700 μg de cobre para 9-13 años, 890 μg de cobre para 14- 18 años y 900 μg de cobre para mayores de 19 años. Para el embarazo, 1000 μg. Para la lactancia, 1.300 μg. En cuanto a la seguridad, el IOM también establece niveles tolerables de ingesta máxima (UL) de vitaminas y minerales cuando la evidencia es suficiente. En el caso del cobre, el UL se establece en 10 mg / día. En conjunto, las EAR, RDA, AI y UL se denominan ingestas dietéticas de referencia.

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) se refiere al conjunto colectivo de información como Valores de Referencia Dietéticos, con Ingesta de Referencia de la Población (PRI) en lugar de RDA, y Requisito Promedio en lugar de EAR. AI y UL definieron lo mismo que en Estados Unidos. Para mujeres y hombres mayores de 18 años, los IA se establecen en 1,3 y 1,6 mg / día, respectivamente. Los IA para el embarazo y la lactancia es de 1,5 mg / día. Para los niños de 1 a 17 años, los IA aumentan con la edad de 0,7 a 1,3 mg / día. Estas IA son más altas que las RDA de EE. UU. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria revisó la misma pregunta de seguridad y estableció su UL en 5 mg / día, que es la mitad del valor de EE. UU.

Para propósitos de etiquetado de suplementos dietéticos y de alimentos en los EE. UU., La cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario (% DV). Para fines de etiquetado de cobre, el 100% del valor diario fue de 2,0 mg, pero a partir del 27 de mayo de 2016 se revisó a 0,9 mg para que esté de acuerdo con la RDA. Se exigió el cumplimiento de las regulaciones de etiquetado actualizadas antes del 1 de enero de 2020 para los fabricantes con ventas anuales de alimentos por valor de USD 10 millones o más, y antes del 1 de enero de 2021 para los fabricantes con ventas de alimentos de menor volumen. Se proporciona una tabla de los valores diarios de adultos nuevos y antiguos en Ingesta diaria de referencia.

Deficiencia

Debido a su función para facilitar la absorción de hierro, la deficiencia de cobre puede producir síntomas similares a la anemia, neutropenia, anomalías óseas, hipopigmentación, deterioro del crecimiento, mayor incidencia de infecciones, osteoporosis, hipertiroidismo y anomalías en el metabolismo de la glucosa y el colesterol. Por el contrario, la enfermedad de Wilson provoca una acumulación de cobre en los tejidos corporales.

La deficiencia grave se puede encontrar mediante la prueba de niveles bajos de cobre en plasma o suero, ceruloplasmina bajos y niveles bajos de superóxido dismutasa de glóbulos rojos; estos no son sensibles al estado marginal del cobre. La "actividad citocromo c oxidasa de leucocitos y plaquetas" se ha establecido como otro factor de deficiencia, pero los resultados no han sido confirmados por replicación.

Toxicidad

Artículo principal: toxicidad del cobre

Se han tomado cantidades en gramos de diversas sales de cobre en intentos de suicidio y han producido toxicidad aguda por cobre en humanos, posiblemente debido al ciclo redox y la generación de especies reactivas de oxígeno que dañan el ADN. Las cantidades correspondientes de sales de cobre (30 mg / kg) son tóxicas para los animales. Se ha informado que un valor dietético mínimo para un crecimiento saludable en conejos es de al menos 3 ppm en la dieta. Sin embargo, concentraciones más altas de cobre (100 ppm, 200 ppm o 500 ppm) en la dieta de los conejos pueden influir favorablemente en la eficiencia de conversión alimenticia, las tasas de crecimiento y los porcentajes de preparación de la canal.

La toxicidad crónica del cobre normalmente no ocurre en humanos debido a los sistemas de transporte que regulan la absorción y excreción. Las mutaciones autosómicas recesivas en las proteínas transportadoras de cobre pueden inhabilitar estos sistemas, lo que lleva a la enfermedad de Wilson con acumulación de cobre y cirrosis hepática en personas que han heredado dos genes defectuosos.

Los niveles elevados de cobre también se han relacionado con el empeoramiento de los síntomas de la enfermedad de Alzheimer.

Exposición humana

En los EE. UU., La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha designado un límite de exposición permisible (PEL) para el polvo y los humos de cobre en el lugar de trabajo como un promedio ponderado en el tiempo (TWA) de 1 mg / m ³. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 1 mg / m ³, promedio ponderado en el tiempo. El valor IDLH (peligro inmediato para la vida y la salud) es 100 mg / m ³.

El cobre es un componente del humo del tabaco. La planta de tabaco absorbe y acumula fácilmente metales pesados, como el cobre del suelo circundante, en sus hojas. Estos se absorben fácilmente en el cuerpo del usuario después de la inhalación de humo. Las implicaciones para la salud no están claras.

Ver también

Cobre pico

Referencias

Notas

Diagramas de Pourbaix para cobre

en agua pura, o en condiciones ácidas o alcalinas. El cobre en agua neutra es más noble que el hidrógeno.	en agua que contiene sulfuro	en solución de amoniaco 10 M	en una solución de cloruro

Otras lecturas

Massaro, Edward J., ed. (2002). Manual de Farmacología y Toxicología del Cobre. Prensa Humana. ISBN 978-0-89603-943-8.
" Cobre: tecnología y competitividad (resumen) Capítulo 6: Tecnología de producción de cobre" (PDF). Oficina de Evaluación de Tecnología. 2005.
Current Medicinal Chemistry, volumen 12, número 10, mayo de 2005, págs. 1161–1208 (48) Metales, toxicidad y estrés oxidativo
William D. Callister (2003). Ciencia e ingeniería de materiales: una introducción (6ª ed.). Wiley, Nueva York. Cuadro 6.1, p. 137. ISBN 978-0-471-73696-7.
Material: Cobre (Cu), granel, MEMS y Cámara de Compensación de Nanotecnología.
Kim BE; Nevitt T; Thiele DJ (2008). "Mecanismos de adquisición, distribución y regulación del cobre". Nat. Chem. Biol. 4 (3): 176–85. doi : 10.1038 / nchembio.72. PMID 18277979.

enlaces externos

Wikiquote tiene citas relacionadas con: Cobre

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el cobre.

Busque cobre en Wikcionario, el diccionario gratuito.

Wikisource tiene texto original relacionado con este artículo: Cobre

Cobre en la tabla periódica de videos (Universidad de Nottingham)
Hoja de datos de cobre y compuestos del Inventario Nacional de Contaminantes de Australia
Copper.org - sitio web oficial de la Asociación de Desarrollo del Cobre con un sitio extenso de propiedades y usos del cobre
Historia de precios del cobre, según el FMI