Cobre - Propiedades, caracteristicas y aplicaciones en la industria

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Cobre propiedades y características principales


El cobre se conoce desde los albores de la civilización; de hecho, fue uno de los primeros metales utilizados por el hombre. Hasta el año 2000 a.C.


se empleó en solitario; posteriormente, en aleación con el estaño, constituyó el bronce, protagonista absoluto de muchos siglos de historia de las civilizaciones.

 Como mineral, el cobre no es muy común, aunque fue objeto de estudio ya en la época clásica, y el escritor latino Plinio el Viejo lo menciona en sus obras.

Su nombre deriva del latín cuprum, y éste del griego kypros, que correspondía al nombre de la isla de Chipre, de donde procedía el cobre utilizado en la antigua Grecia.


El cobre cristaliza en el sistema cúbico, peor son muy raros los cristales cúbicos u octaédricos. Es más fácil encontrarlo en masas compactas o en asociaciones dendríticas o filamentosas, muy típicas.

Tiene un color rojo característico, llamado precisamente color cobre, en las superficies frescas, pero los ejemplares de cobre pueden aparecer verduscoso, negruzcos o irisados a causa de la alteración, que produce incrustaciones de malaquita (verde), óxidos y sulfuros de cobre.

Puede ser pseudomorfo de calcita, aragonito o cuprita; en tal caso, sustituye a estos minerales, adaptando su hábito cristalino.


Propiedades fisicoquímicas del cobre


El cobre pertenece a la clase de los elementos nativos. Desde el punto de vista químico, si es puro, está formado sólo por el elemento metálico cobre.

Su estructura reticular es cúbica; en los ocho vértices y en el centro de cada cara del cubo están situados los átomos de cobre, dando origen a la que se denomina red cúbica de caras cemtradas. Como mineral, es semiduro (de dureza comprendida entre 3.5 y 4.5 según la escala de Mohs) y se raya fácilmente con una punta de acero.

El cobre es muy pesado ( tiene una densidad de 8.9), carece de exfoliación y tiene una fractura escamosa. Es opaco, con brillo metálico, pero las láminas muy finas son translúcidas, dejando pasar  una débil luz verde.

 Al igual que el oro y la plata, es un metal dúctil ( se puede reducir a hilos finos) y maleable, del que se pueden obtener láminas delgadas.

 Se disuelve fácilmente en ácido nítrico, y la solución nítrica adopta un color azulado por la adición de amoniaco en exceso. El cobre funde a 1.082 °C y es un excelente conductor de calor y electricidad.

Las sales solubles de cobre son muy venenosas: cuando se usaban utensillios revestidos o realizados con este metal, no eran raros los casos de envenenamiento debido a la ingestión de dichas sales tóxicas.

Formación del cobre


El cobre se forma gracias a procesos químicos en condiciones particulares, en la zona de oxidación de los yacimientos de sulfuros, asociados a rocas ultrabásicas.

Se encuentra asimismo en cavidades de basaltos y conglomerados, a veces en masas bastante consistentes.

No es raro encontrar el cobre en viejas minas abandonadas ( ¡nunca hay que visitarlas para buscar minerales!) especialmente si éstas se inundan periódicamente de aguas que contienen sulfato de cobre; en ese caso, el metal se incrusta fácilmente y se deposita sobre objetos de hierro, o incluso sustituye parcialmente las fibras de madera de las armazones que sostienen las galerías de las minas.

El cobre, dado su ambiente típico de formación, se encuentra naturalmente en asociación con todos los minerales característicos de las rocas llamadas ultrabásicas, así como en los minerales cupríferos, de los que se extrae.


Yacimientos del cobre


En Latinoamérica el cobre nativo se da en cantidades moderadas y con aspecto masivo en muchos estados mexicanos; se conocen bellos cristales (y filamentos) de Chihuahua, Durango, Michoacán, Sonora y Zacatecas. Otras zonas son República Dominicana. El Cobre ( Cuba), Oruro ( Bolivia), Copiapó (Chile), Catamarca, Córdoba, La Rioja, Mendoza y Neuquén ( Argentina).

Respecto al cobre nativo, es preciso recordar que, si bien es cierto que los cristales son raros, existen lugares donde han sido hallados algunos excepcionalmente hermosos.

Los mejores cristales de cobre nativo  ( de dimensiones que alcanzan los 3 cm) han sido hallados en Estados Unidos, en la zona del lago Superior y, en particular, en la península de Keweenaw donde se han hallado masas de varias toneladas de peso (!hasta 420!), así como aleaciones naturales de cobre y plata, llamadas en inglés half breeds.

 Otros interesantes ejemplares estadounidenses producen de Arizona y Nueva Jersey; cristales de gran belleza, aunque bastante pequeños, proceden de Alemania y los de las skams de manganeso de Langban, en Suecia.

 Para reconocer el cobre nativo sobre el terreno hay que basarse en el aspecto dendrítico (pequeñas ramas), en el elevado peso específico, en el color rojo característico que presenta en las superficiales frescas y en las pátinas de alteración.

El cobre es un mineral fácil de identificar y clasificar. En caso de duda, se puede recurrir a pruebas químicas muy sencillas, basadas en sus características: poniendo un hilo de platino impregnado con una solución nítrica de cobre a la llama del gas, ésta se colorea de verde intenso; añadiéndole amoniaco, esta solución adopta un bonito color azulado.


Aplicaciones y usos del cobre


El cobre nativo se encuentra sólo raras veces cantidades suficientes para tener un interés industrial; para este fin se extrae de minerales en los que abunda, como la cuprita ( óxido), la colcosina y la covellina (sulfuros), la calcopirita (sulfuro de cobre y hierro) y las tetraedritas ( sulfuros de cobre y antimonio).

Este metal fue siempre muy importante para las antiguas civilizaciones y, desde la Edad del Bronce, se ha utilizado para preparar esta aleación.

Antes de la aparición de la metalurgia del aluminio, se usaba para fabricar utensillos de cocina,por se maleable, buen conductor de calor y tener una temperatura de fusión bastante elevada. Actualmente, su principal empleo es en el campo electrotécnico; al ser dúctil y muy buen conductor de la electricidad, se reduce a hilos con los que se producen cables de todos los tamaños.

Otra aplicación actual muy importante es en el campo de las aleaciones: además de latón (cobre y cinc) y bronce, se ha estudiado una nueva aleación que contiene cobre y un 3% de berilo, especialmente resistente a las vibraciones.

El procedimiento de galvanización consiste en recubrir con una capa de cobre otros metales, con el fin de protegerlos y darles un aspecto más atractivo. El procedimiento se efectúa mediante electrólisis.

Las sales solubles del cobre, especialmente el sulfato de cobre (llamado cardenillo o verdín a causa del color verde), se usan actualmente en la agricultura como fungicidas; el cardenillo es uno de los compuestos admitidos por la agricultura biológica.


Extracción del cobre


Una vez extraídos del yacimiento, los minerales cupríferos (es decir, los sulfuros que contienen cobrE) son sometidos a un tratamiento llamado flotación. 

Éstos son reducidos a polvo y separados de la ganga ( es decir, la materia rocosa no aprovechable por no tener cobre); para efectuar esta separación, se usan potentes chorros de aire comprimido y agente espumógenos.

Gracias a la acción de la espuma y el agua, se consiguen en los minerales cupríferos ( entre ellos, el cobre). El cobre así obtenido está naturalmente impuro; para obtener el metal puro se debe someter el material a un tratamiento en caliente y a una posterior depuración por electrólisis.

Aleaciones del cobre



Además del cobre, existe otra aleación obtenida del cobre. Se trata del latón, una aleación de cobre y cinc. Su principal peculiaridad es la de se resistente a los agentes químicos y atmosféricos. Esta propiedad hace que el latón haya sido muy apreciado para la realización de objetos decorativos y de uso común, siempre de aspecto elegante ( si está bien pulido, es especialmente brillante, centelleante y muy duradero).


Curiosidades del cobre

La Edad del Cobre



La importancia del cobre en la historia de la humanidad está constatada por el hecho de que una edad entera de la prehistoria fue llamada Edad del Cobre o Calcolítico.


Este periodo, que comenzó en el IV milenio a.C en Oriente Medio y en el III a.C en Europa, se caracterizó precisamente por el difundido empleo de este metal.

 Entre las civilizaciones más importantes de la Edad del Cobre se cuentan las protohistóricas de Egipto y Mesopotamia, donde fueron fundadas las primeras ciudades, com la antiquísima Uruk. El bronce era utilizado por los pueblos para la fabricación de joyas, objetos sagrados y armas. Su importancia disminuyó cuando el hombre aprendió a utilizar el hierro, unos 2000 años antes de Cristo.



Durante siglos, el bronce obtenido de la aleación de cobre y estaño se ha usado para fabricar armas. A este respecto hay que recordar que la llegada del hierro supuso un cambio radical ( y negativo) para todos los pueblos que utilizaban bronce.


El poderoso ejército egipcio fue derrotado por los hititas (1300 a.C) precisamente porque estos últimos tenían armas de hierro, mucho más contundentes que las de bronce utilizadas por los soldados de los faraones.

En cualquier caso, muchas armaduras, sobre todo las de ceremonia, fueron realizadas durante mucho tiempo en cobre por el brillo deslumbrante del metal pulido (junto a estas líneas).


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