Išči

    Baker

    Baker, 29Cu
    Naravni baker (~4 cm velik)
    Baker
    IzgovarjavaIPA: [ˈbaːkər]
    Videzrdeče-oranžen metaličen sijaj
    Standardna atomska teža Ar, std(Cu)63,546(3)[1]
    Baker v periodnem sistemu
    Vodik Helij
    Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon
    Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon
    Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton
    Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon
    Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal (element) Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon
    Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson


    Cu

    Ag
    nikeljbakercink
    Vrstno število (Z)29
    Skupinaskupina 11
    Periodaperioda 4
    Blok  blok d
    Razporeditev elektronov[Ar] 3d10 4s1
    Razporeditev elektronov po lupini2, 8, 18, 1
    Fizikalne lastnosti
    Faza snovi pri STPtrdnina
    Tališče1084,62 °C
    Vrelišče2562 °C
    Gostota (blizu s.t.)8,96 g/cm3
    v tekočem stanju (pri TT)8,02 g/cm3
    Talilna toplota13.26 kJ/mol
    Izparilna toplota300,4 kJ/mol
    Toplotna kapaciteta24,440 J/(mol·K)
    Parni tlak
    P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
    pri T (°C) 1.236 1.388 1.580 1.816 2.131 2.561
    Lastnosti atoma
    Oksidacijska stanja−2, 0,[2] +1, +2, +3, +4 (rahlo bazični oksid)
    ElektronegativnostPaulingova lestvica: 1,90
    Ionizacijske energije
    • 1.: 745,5 kJ/mol
    • 2.: 1957,9 kJ/mol
    • 3.: 3555 kJ/mol
    • (več)
    Atomski polmerempirično: 128 pm
    Kovalentni polmer132±4 pm
    Van der Waalsov polmer140 pm
    Barvne črte v spektralnem obsegu
    Spektralne črte bakra
    Druge lastnosti
    Pojavljanje v naraviprvobitno
    Kristalna strukturaploskovno centrirana kocka (pck)
    Face-centered cubic kristalna struktura za baker
    Hitrost zvoka tanka palica(ojačan)
    3810 m/s (pri r.t.)
    Temperaturni raztezek16,5 µm/(m·K) (pri 25 °C)
    Toplotna prevodnost401 W/(m·K)
    Električna upornost16,78 nΩ·m (pri 20 °C)
    Magnetna ureditevdiamagnetik[3]
    Magnetna susceptibilnost−5,46·10−6 cm3/mol[4]
    Youngov modul110–128 GPa
    Strižni modul48 GPa
    Stisljivostni modul140 GPa
    Poissonovo razmerje0,34
    Mohsova trdota3,0
    Trdota po Vickersu343–369 MPa
    Trdota po Brinellu235–878 MPa
    Številka CAS7440-50-8
    Zgodovina
    Poimenovanjepo Cipru, glavnemu rudniškemu področju v rimski dobi (Cyprium)
    OdkritjeBližnji vzhod (9000 pr. n. št.)
    Najpomembnejši izotopi bakra
    Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt
    63Cu 69,15% stabilen
    64Cu sint. 12,70 h ε 64Ni
    β 64Zn
    65Cu 30,85% stabilen
    67Cu sint. 61,83 h β 67Zn
    Kategorija Kategorija: Baker
    · pogovor · · | reference

    Baker je kemični element s simbolom Cu (iz latinsko cuprum) in atomskim številom 29. Je mehka, voljna in gnetljiva kovina z zelo visoko toplotno in električno prevodnostjo. Sveže izpostavljena površina čistega bakra ima rožnato oranžno barvo. Baker se uporablja kot prevodnik toplote in električne energije, kot gradbeni material in kot sestavina različnih kovinskih zlitin, kot recimo s srebrom v nakitu, kupronikelj za izdelavo pomorske opreme in kovancev in konstantan za merilnike in termočlene v termometrih.

    Baker je ena redkih kovin, ki se v naravi pojavlja neposredno kot uporabna kovina. To je imelo za posledico zelo zgodnjo uporabo po svetu, začenši z osmim tisočletjem pred našim štetjem. Par tisoč let kasneje je bil baker prva kovina, ki so jo talili iz sulfidnih rud (okoli 5000 pr.n.št.) in tudi kot prva kovina, ki so jo vlivali v kalup (okoli 4000 pr.n.št.). Kasneje, okoli 3500 pr.n.št., so ga namerno zlivali z drugo kovino, kositrom, ter tako pridobivali bron.

    Spojine, ki jih pogosto najdemo, so bakrove (II) soli, ki pogosto dajejo modre ali zelene barve mineralom, kot so azurit, malahit in turkiz, in ki so jih v preteklosti pogosto uporabljali kot pigmente.

    Baker, ki se uporablja v stavbah, običajno za kritino, oksidira in tvori zeleno patino. Baker se včasih uporablja v dekorativni umetnosti, tako v svoji osnovni kovinski obliki kot v spojinah in pigmentih. Bakrove spojine se uporabljajo kot bakteriocidi, fungicidi in sredstva za zaščito lesa.

    Baker je bistven za vse žive organizme kot prehranski mineral v sledovih, ker je ključna sestavina encimskega kompleksa citokrom c oksidaze. Pri mehkužcih in rakih je baker sestavni del krvnega pigmenta hemocianina, ki ga je v ribah in drugih vretenčarjih nadomestil z železom kompleksiran hemoglobin. Pri ljudeh baker najdemo predvsem v jetrih, mišicah in kosteh. [5] Odraslo človeško telo vsebuje med 1,4 in 2,1 mg bakra na kilogram telesne teže.[6]

    Vsebina

    Etimologija

    V alkimiji je bil simbol za baker tudi simbol za boginjo in planet Venero .
    Rudnik halkolitnega bakra v dolini Timna v Negevski puščavi v Izraelu.

    V Grčiji je bil baker znan po imenu chalkos (χαλκός). Bil je pomemben vir za Rimljane, Grke in druga starodavna ljudstva.[7] [8]V rimskih časih je bil znan kot aes Cyprium; aes je bil splošni latinski izraz za bakrove zlitine in Cyprium s Cipra, kjer so izkopali velike količino bakra. Besedna zveza je bila poenostavljena na cuprum, od tod tudi angleški copper in francoski cuivre. Baker je slovenščina prevzela iz srbohrvaškega bàkar, izvor (kakor v alb. bakër, ngr. mpakíri, mpakrí) turš. bakır ‛baker’ (Be I, 9, Sk I, 96). Staroslovanska. beseda za ‛baker’ je *mȅdь,[9]

    Afrodita (Venera v Rimu) je v mitologiji in alkimiji predstavljala baker zaradi njegove bleščeče lepote in njegove starodavne uporabe pri izdelavi ogledal; Ciper je bil za boginjo svet. Sedem starodavnih znanih nebeških teles je bilo povezanih s sedmimi kovinami, znanimi v antiki, Veneri je bil dodeljen baker. [10]

    Zgodovina

    Korodiran bakreni ingot iz Zakrosa na Kreti, v obliki živalske kože, ki je značilna za tisto dobo.
    Številna orodja so v bronasti dobi bila iz bakra, na primer rezilo Ötzijeve sekire (na sliki replika)
    Bakrova ruda (krizokola) v kambrijskem peščenjaku iz halkolitiskih rudnikov v dolini Timna na jugu Izraela .

    Baker se naravno pojavlja kot naravni kovinski baker; obstajajo dokazi, da so ga poznale nekatere najstarejše civilizacije. Zgodovina uporabe bakra na Bližnjem vzhodu sega v leto 9000 pred našim štetjem; [11] v severnem Iraku so našli bakreni obesek iz leta 8700 pr.n.št. [12] Dokazi kažejo, da sta bila zlato in meteorno železo (vendar ne taljeno železo) edini kovini, ki so jih ljudje uporabljali pred bakrom. [13] Zgodovina metalurgije bakra naj bi sledila temu zaporedju: najprej hladno obdelava naravnega bakra, nato žarjenje, taljenje in na koncu vlivanje z izgubo voska. V jugovzhodni Anatoliji se vse štiri tehnike pojavljajo bolj ali manj sočasno na začetku neolitika c. 7500 pr.n.št. [14]

    Taljenje bakra je bilo neodvisno izumljeno v različnih krajih. Verjetno so ga odkrili na Kitajskem pred letom 2800 pred našim štetjem, v Srednji Ameriki okrog 600 našega štetja in v zahodni Afriki približno v 9. ali 10. stoletju našega štetja. [15] Pri Ötziju, ki je živel 3300 do 3200 pred našim štetjem, so našli sekiro z bakrenim rezilom čistosti 99,7%; visoka koncentracija arzena v laseh pa kaže na to, da je sodeloval pri taljenju bakra. [16] Izkušnje z bakrom so pomagale pri razvoju drugih kovin; taljenje bakra je zlasti privedlo do odkritja, kako taliti železo. Naravni bron, vrsta bakra iz rud, bogatih s silicijem, arzenom in (redko) kositrom, so na Balkanu splošno uporabljali okoli 5500 pr.n.št. [17]

    Bron, zlitina bakra s kositrom, se je prvič pojavil v po njemu imenovani bronasti dobi, približno 4000 let po odkritju taljenja bakra in približno 2000 let po tem, ko se je "naravni bron" začel splošno uporabljati. [18] Bronasti predmeti iz Vinče segajo v 4500 pr.n.št [19] Sumerski in egiptovski artefakti iz bakra in bronastih zlitin segajo v leto 3000 pr.n.št.. [20] Bronasta doba se je začela v jugovzhodni Evropi okoli 3700–3300 pr.n.št., v severozahodni Evropi približno 2500 pr.n.št. Končalo se je z začetkom železne dobe, 2000–1000 pr.n.št. na Bližnjem vzhodu in 600 pr.n.št. v severni Evropi. Prehod med neolitsko dobo in bronasto dobo so prej imenovali halkolitsko obdobje (bakreni kamen), ker se je bakreno orodje uporabljalo skupaj s kamnitim orodjem. Izraz je postopoma padel v nemilost, ker sta v nekaterih delih sveta halkolitska in neolitska ob začetku in koncu istodobni.. Medenina, zlitina bakra in cinka, je veliko novejšega izvora. Grki so ga poznali, v rimskem imperiju pa je postal pomemben dodatek bronu.

    Prvi rudniki bakra so nastali v pradavni Britaniji že okoli 2100 pr.n.št. Največji od teh rudnikov, Veliki Orme, so uporabljali vse do pozne bronaste dobe. Zdi se, da je bilo rudarstvo v veliki meri omejeno na površinsko rudo , ki jih je bilo lažje taliti. Zdi se, da so bogata nahajališča bakra v Cornwallu ostajala v veliki meri nedotaknjena, ne glede na obsežno pridobivanje kositra v regiji, in sicer ne toliko iz tehnoloških, kot bolj iz socialnih in političnih razlogov. [21]

    V Severni Ameriki so se z rudarjenjem bakra obrobno ukvarjali Indijanci. Znano je, da so med 800 in 1600.n.št. na Isle Royale s primitivnimi kamnitimi orodji pridobivali samoroden baker. [22] Metalurgija bakra je cvetela v Južni Ameriki, zlasti v Peruju okoli leta 1000 našega štetja. Odkriti so bili okraski iz bakrenega pokopa iz 15. stoletja, vendar se je komercialna proizvodnja kovine začela šele v začetku 20. stoletja.

    Značilnosti

    Fizične značilnosti

    Bakreni disk (99,95% čist), narejen z neprekinjenim litjem ; jedkanje prikaže kristalite
    Baker tik nad tališčem ohranja svojo rožnato sijajno barvo,

    Baker, srebro in zlato so v skupini 11 periodnega sistema; te tri kovine imajo en s-orbitalni elektron nad napolnjeno d- elektronsko lupino; odlikuje jih velika gnetljivost ter visoka električna in toplotna prevodnost. Napolnjene d-lupine v teh elementih le malo prispevajo k interakcijam med atomi, pri katerih prevladujejo s-elektroni prek kovinskih vezi. Za razliko od kovin z nepopolnimi d-lupinami kovinske vezi v bakru nimajo kovalentnega značaja in so zato razmeroma šibke. Ta ugotovitev pojasnjuje nizko trdoto in visoko gnetljivost mono kristalov bakra. [23] V makroskopskem merilu vnos večjih razširjenih napak v kristalno mrežo, kot so na primer meje zrn, ovira pretok materiala pod obremenitvijo in s tem povečuje njegovo trdoto. Zaradi tega se baker običajno dobavlja v drobnozrnati polikristalni obliki, ki ima večjo trdnost kot monokristalna oblika. [24]

    Mehkoba bakra deloma pojasnjuje njegovo visoko električno prevodnost (59,6 × 106 S / m) in visoko toplotno prevodnost, drugo po velikosti (večjo ima le srebro), med čistimi kovinami pri sobni temperaturi. [25] Razlog za to je, da prenos elektronov v kovinah pri sobni temperaturi zavira predvsem sipanje elektronov na toplotnih nihanjih rešetke, ki pa so v mehki kovini razmeroma šibka. [23] Največja dovoljena gostota toka bakra na prostem je približno 3,1 × 106 A /m2 preseka; pri večjih tokovih se začne pretirano segrevati. [26]

    Baker je eden redkih kovinskih elementov z naravno barvo, ki ni siva ali srebrna. [27] Čisti baker je oranžno rdeč in na zraku postane rdečkast. Značilna barva bakra je posledica elektronskih prehodov med polnimi 3d in napol praznimi 4s atomskimi lupinami - razlika energij med njimii ustreza oranžni svetlobi. Tako kot pri drugih kovinah tudi pri bakru pride pri stiku z drugo kovino do galvanske korozije. [28]

    Kemične lastnosti

    Neoksidirana (levo) in oksidirana bakrena žica (desno)
    Vzhodni stolp kraljevega observatorija v Edinburghu kaže kontrast med prenovljenim bakrom, nameščenim leta 2010, in zeleno barvo prvotnega bakra iz leta 1894.

    Baker ne reagira z vodo, reagira pa počasi z atmosferskim kisikom in tvori plast rjavo-črnega bakrovega oksida, ki drugače kot rja, ki v vlažnem zraku nastaja na železu, ščiti osnovno kovino pred nadaljnjo korozijo (pasivizacija). Zeleno plast patine (bakrovega karbonata) je pogosto mogoče videti na starih bakrenih konstrukcijah, kot so strešne kritine številnih starejših stavb [29]ali pa Kip svobode. [30] Baker se obarva, če je izpostavljen nekaterim spojinam žvepla in pri tem tvori različne bakrove sulfide. [31]

    Izotopi

    Obstaja 29 izotopov bakra. 63Cu in 65Cu sta stabilna; v naravnem bakru je približno 69% 63Cu; imata spin od Drugi izotopi so radioaktivni, najbolj stabilen pa je 67Cu z razpolovno dobo 61,83 ure. Ugotovljenih je bilo sedem metastabilnih izotopov; 68mCu je najdaljšo življenjsko dobo z razpolovno dobo 3,8 minute. Izotopi z masnim številom nad 64 razpadajo z β- razpadom, izotopi z masnim številom pod 64 z β+. 64Cu, ki ima razpolovno dobo 12,7 ure, pri tem razpada v obe smeri. [32]62Cu in 64Cu igrata pomembno vlogo. 62Cu se v 62Cu-PTSM uporablja kot radioaktivni sledilnik za pozitronsko emisijsko tomografijo. [33]

    Pojavnost

    Baker nastaja v masivnih zvezdah [34]; v zemeljski skorji je prisoten v deležu približno 50 delov na milijon (dnm). [35] V naravi se baker pojavlja kot nativni baker, v različnih mineralih kot so bakrovi sulfidi halcopirit, bornit, digenit, kovelin in halkozin, bakrove sulfo soli kot tetrahedit-tennantit in enargie, bakrovi karbonati kot azurit in malahit in kot bakrovi (I) oziroma bakrovi (II) oksidi, kot sta kuprit oziroma tenorit. [25] Največje telo elementarnega bakra je tehtalo 420, odkrili so ga leta 1857 na polotoku Keweenaw v Michiganu v ZDA. Nativni baker je polikristal, največji doslej opisani kristali so imeli velikost 4,4 × 3,2 × 3,2 cm [36]

    Proizvodnja

    Chuquicamata, v Čilu, je eden največjih odprtih rudnikov bakra
    Trend svetovne proizvodnje

    Najbolj pogosto se baker pridobiva v velikih odprtih rudnikih z zalogami v obliki porfirja, ki vsebuje od 0,4 do 1,0% bakra.Znani rudniki so Čukvikamata, v Čilu, Bingham Canyon v Utahu, in El Chino,v Novi Mehiki, ZDA. Po podatkih British Geological Survey je leta 2005 Čile bil na prvem mestu med proizvajalci bakra z vsaj tretjino svetovnega deleža, sledijo mu ZDA, Indonezija in Peru.[25] Baker je mogoče pridobivati tudi z luženjem. Več lokacij v državi Arizona namerava uporabljati to metodo.[37] Količina potrebnega bakra se povečuje in količine, ki so na voljo, je komaj dovolj, da omogočajo vse države, da dosega razvitem svetu ravni uporabe.[38] Alternativni vir bakra za zbiranje trenutno raziskujejo so kovinskih gomoljev, ki se nahajajo v globine tihega Oceana približno 3000-6500 metrov pod morsko gladino. Ti gomolji vsebujejo tudi druge kovine, kot sta kobalt in nikelj.[39]

    Rezerve in cene

    Baker je bil v uporabi najmanj 10.000 let, vendar je bilo od leta 1900 pridobljenih več kot 95% vsega doslej izkopanega in staljenega bakra, v zadnjih 24 letih pa več kot polovico. Ocene zalog bakra, ki so na voljo za rudarstvo, se gibljejo od 25 do 60 let, odvisno od temeljnih predpostavk, kot je stopnja rasti. [40] Recikliranje je glavni vir bakra v sodobnem svetu. [41] Zaradi teh in drugih dejavnikov je prihodnost proizvodnje in ponudbe bakra predmet številnih razprav.

    Metode pridobivanja

    Koncentracija bakra v rudah je v povprečju le 0,6%, večina komercialne rude so večinoma sulfidi, zlasti halkopirit (CuFeS2 ), borit (C 5 FeS4) in v manjši meri kovelit (CuS) in halkocit (Cu2S). Metode za pridobivanje bakra in drugih kovin, ki jih najdemo v teh vozličkih, so žveplasto luženje, taljenje in uporabo postopka Cuprion. [42] [43] S flotacijo v peni ali biološkim luženje inerale se zdrobljena ruda predela do koncentracije 10–15% bakra [44] Segrevanje tega materiala s silicijevim dioksidom pri bliskovitem taljenju odstrani velik del železa v obliki žlindre. Postopek izkorišča večjo enostavnost pretvorbe železovih sulfidov v okside, ki nato reagirajo s silicijevim dioksidom in tvorijo silikatno žlindro, ki plava na segreti masi. Nastala bakrena pletenjača iz Cu2S se praži, tako da se sulfidi v celoti pretvorijo v okside: [45]

    2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

    Bakrov oksid se med segrevanjem pretvarja v baker

    2 Cu2O → 4 Cu + O2

    Sudbury proces je pretvoril le polovico sulfida v oksid in nato s tem oksidom odstranil preostanek žvepla kot oksida. Nato so ga elektrolitsko rafinirali in anodno blato izkoristili za ekstrakcijo platine in zlata v njem.Ta korak izkorišča sorazmerno enostavno redukcijo bakrovih oksidov v kovinski baker. Prepiha zemeljski plin, Prek materiala piha zemeljski plin, ki se odstrani večino preostalega kisika, preostal material pa se električno rafinira v čisti baker, [46]

    Cu2+ + 2e - → Cu

    Recikliranje

    Tako kot aluminij se tudi [47] baker lahko reciklira brez izgube kakovosti, tako iz surovega stanja kot iz proizvedenih izdelkov. [48] Po obsegu je baker tretja najbolj reciklirana kovina za železom in aluminijem. [49] Ocenjuje se, da je 80% vsega bakra, ki je bil kdaj izkopan, še danes v uporabi. [50] Svetovna zaloga bakra na glavo znaša 35–55 kg. Veliko tega je v bolj razvitih državah (140–300 kg na prebivalca), manj v manj razvitih državah (30–40 kg na prebivalca).

    Postopek recikliranja bakra je približno enak postopku pridobivanja bakra, vendar zahteva manj korakov. Odpadni baker visoke čistosti se v peči stopi in reducira in nato ulije v ingote; manj čisti ostanki se rafinirajo z galvanizacijo v kopeli z žveplovo kislino. [51]

    Zlitine

    Zlitine bakra se pogosto uporabljajo za izdelavo kovancev; Tukaj sta dva primera - ameriški po letu 1964 iz zlitine kupronikela [52] in kanadski pred letom 1968 iz zlitine 80 % srebra in 20 % bakra. [53]

    Za številne bakrove zlitine obstajajo recepti. Medenina je zlitina bakra in cinka. Bron se ponavadi imenujejo zlitine bakra in kositra, lahko pa katerakoli bakrova zlitina, kot je aluminijev bron. Baker je ena najpomembnejših sestavin spajk iz srebra in karatnega zlata, ki se uporabljajo v industriji nakita za prilagajanje barve, trdote in tališča zlitin. [54] Nekatere svinca proste spajke vsebujejo kositer, legiran z majhnim deležem bakra in drugih kovin. [55]

    Zlitina bakra in niklja, imenovana kupronikel, se uporablja v kovancih nizkih nazivnih vrednosti, pogosto za zunanjo oblogo. Ameriški kovanec za pet centov (tako imenovani nikel) sestavlja 75% bakra in 25% niklja. Pred uvedbo kupronikla, ki so ga v drugi polovici 20. stoletja pogosto prevzeli v državnih kovnicah, [56] so uporabljali tudi zlitine bakra in srebra, pri čemer so ZDA uporabljale do leta 1965 zlitin 90% srebra in 10% bakra do 1965, ko so iz iz prometa potegnili kovance s srebrom, z izjemo kovanca za pol dolarja - med letoma 1965 in 1970 so razmerje v zlitini znižali na 40% srebra in 60% bakra. [57] Zlitina 90% bakra in 10% niklja, izjemno odporna proti koroziji, se uporablja za različne predmete, izpostavljene morski vodi, čeprav je občutljiva na sulfide, ki jih je včasih najti v onesnaženih pristaniščih in izlivih. [58] Bakrove zlitine z aluminijem (približno 7%) imajo zlato barvo in se uporabljajo v okraskih. [35]Emsley, John (2003). Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. str. 121–125. ISBN 978-0-19-850340-8. Pridobljeno dne 2 May 2011.</ref> Shakudō je japonska okrasna zlitina bakra, ki vsebuje majhen odstotek zlata, običajno 4–10%, ki ga je mogoče patinirati v temno modro ali črno barvo. [59]

    Spojine

    Vzorec bakrovega (I) oksida .

    Bakrov tvori bogat razpon spojin, običajno z oksidacijskimi stanji +1 in +2 [60]. Bakrene spojine, bodisi organski kompleksi bodisi organo kovinske snovi, spodbujajo ali katalizirajo številne kemične in biološke procese. [61]

    Binarne spojine

    Kot pri drugih elementih so tudi pri bakru najbolj enostavne binarne spojine, to je spojine s samo dvema elementoma; glavni primeri so oksidi, sulfidi in halogenidi. Znani so bakreni in bakrovi oksidi. Med številnimi bakrovimi sulfidi sta pomembna primera bakrov (I) sulfid in bakrov (II) sulfid.

    Znani so halogenidi bakra (I) (s klorom, bromom in jodom), kot tudi bakrovi (II) halogenidi s fluorom, klorom in bromom. Pri poskusih pripraviti Cu (II) jodid dobimo le Cu (I) jodid in jod. [60]

    2 Cu2+ + 4 I- → 2 CuI + I2

    Koordinacijska kemija

    Baker (II) ima v prisotnosti amoniakovih ligandov globoko modro barvo. Tu primertetraamino baker (II) sulfata .

    Baker tvori z ligandi koordinacijske komplekse. V vodni raztopini baker (II) obstaja kot [Cu(H2O)6]2+. Ta kompleks kaže najhitrejšo hitrost menjave vode (hitrost pri vezanju in sproščanju vodnih ligandov) za kateri koli kompleks vode-prehodne kovine. Dodajanje vodnega natrijevega hidroksida povzroči obarjanje svetlo modrega bakrovega (II) hidroksida. Poenostavljena enačba je:

    Cu2+ + 2 OH- → Cu(OH)2

    V salmiaku nastane ista oborina. Če se doda presežek amoniaka, se oborina raztopi in pri tem tvori tetraammin baker (II) :

    Cu(H2O)4(OH)2 + 4 NH3[Cu(H2O)2(NH3)4]2+ + 2 H2O + 2 OH

    Številni drugi oksi anioni tvorijo komplekse. Mednje spadajo bakrov (II) acetat, bakrov (II) nitrat in bakrov (II) karbonat. Bakrov (II) sulfat tvori modri kristalinični penta hidrat, najbolj znano bakrovo laboratorijsko spojino v laboratoriju. Uporablja se v fungicidu, imenovanem mešanica Bordeaux. [62]

    model kompleksa [Cu (NH 3) 4 (H2O) 2] 2+, ki ponazarjaoktaedrično koordinacijo običajno za baker (II).

    Polioli, spojine, ki vsebujejo več kot eno alkoholno funkcionalno skupino, navadno reagirajo s solmi bakra (I). Bakrove soli se na primer uporabljajo za testiranje na sladkor. Konkretno, ob uporabi Benediktovega reagenta in Fehlingove raztopine se prisotnost sladkorja zazna s spremembo barve iz modrega Cu (II) v rdečkast Cu (I) oksid. [63] Schweizerjev reagent in sorodni kompleksi z etilen diaminom in drugimi amini raztapljajo celulozo. [64] Aminokisline tvorijo z bakrom (II) zelo stabilne kelatne komplekse. [65] [66] [67]

    Kemija organo-bakra

    Spojine, ki vsebujejo vez ogljik-baker, so znane kot organobakrene spojine. Zelo so reaktivne na kisik in pri tem tvorijo bakrov (I) oksid; poznajo veliko uporab v kemiji. Sintetizirajo se z obdelavo bakrovih (I) spojin z Grignardovimi reagenti, terminalnimi alkini ali organolitijevimi reagenti; [68] zlasti pri slednji opisani reakciji nastane Gilmanov reagent. Te lahko gredo skozi substitucijo z alkil halogenidi in tvorijovezne produkte ; kot take so pomembne na področju organske sinteze.

    Baker (III) in baker (IV)

    Baker (III) najpogosteje najdemo v oksidih. Preprost primer je kalijev kuprat, KCuO2, modro-črna trdna snov. [69] Najobsežneje preučene bakrove (III) spojine so kupratni superprevodniki. Itrijev barijev bakrov oksid (YBa2 Cu3 O7) vsebuje tako Cu (II) center in Cu (III) center. Tako kot oksid je tudi fluorid zelo bazičen anion [70] in znano je, da stabilizira kovinske ione v visokih stopnjah oksidacije. Znani so tako bakrovi (III) kot tudi bakrovi (IV) fluoridi, K3CuF6 oziroma Cs2CuF6. [60]Nekateri bakreni proteini tvorijo okso komplekse, ki vsebujejo tudi baker (III). [71] Pri tetrapeptidih se z deprotonirani amidni ligandi stabilizirajo vijolično obarvane Cu (III) komplekse. [72]Komplekse bakra (III) najdemo tudi kot vmesne stopnje v reakcijah organobakrenih spojin.

    Biološka vloga bakra

    Bakreni proteini imajo različne vloge pri biološkem prenosu elektronov in transportu kisika, to je procesih, ki izkoriščajo enostavno pretvorbo med Cu (I) in Cu (II). [73] Baker je bistven za aerobno dihanje vseh evkariontov. V mitohondrijih ga najdemo v citokrom c oksidazi, ki je zadnja beljakovina v oksidativni fosforilaciji. Citokrom c oksidaza je protein, ki veže O2 med baker in železo; protein prenese 8 elektronov v molekulo O2, da jo reducira v dve molekuli vode. Baker najdemo tudi v številnih superoksidnih dismutazah, ki katalizirajo razgradnjo superoksidov v kisik in vodikov peroksid :

    Beljakovina hemocianin je nosilec kisika v večini mehkužcev in nekaterih členonožcev (kot je Limulus polyphemus ). [74] Ker je hemocianin moder, imajo ti organizmi modro kri in ne rdečo, kot je človeška kri zaradihemoglobina na osnovi železa. Strukturno povezane s hemocianinom so lakaze in tirozinaze. Namesto da reverzibilno vežejo kisik, ti proteini hidroksilirajo substrate, kar kaže na njihovo vlogo pri tvorbi lakov. [75] Biološka vloga bakra se je začela s pojavom kisika v zemeljski atmosferi. [76] Več bakrovih beljakovin, na primer "modri bakreni proteini", ne interagirajo neposredno s substrati; zato niso encimi. Ti proteini oddajajo elektrone s prenosom elektronov .

    Fotosinteza deluje z zapleteno verigo za prenos elektronov znotraj tilakoidne membrane. Osrednji člen te verige je plastocianin, modri bakreni protein.

    V dušikovi oksid reduktazi jer najti enkraten tetranuklearni bakreni center. [77]

    Uporaba

    Bakreni fitingi za spajkane vodovodne priključke

    Glavne uporabe bakra so električna žica (60%), strešna kritina in vodovodne instalacije (20%) ter industrijski stroji (15%). Baker se večinoma uporablja kot čista kovina, kadar pa je potrebna večja trdota, se uporablja v zlitinah, kot sta medenina in bron (5% celotne uporabe). [35] Že več kot dve stoletji se bakrena barva uporablja na trupih ladij, da zadrži rast rastlin in školjk. [78] Majhen del zaloge bakra se porabi za prehranske dodatke in fungicide v kmetijstvu. [62][79]Baker je koven in mehak, in se pogosto uporablja v izdelkih, kot so:

    Baker je biostatik, kar pomeni, da na njem ne bodo rasle bakterije in številne druge oblike življenja. Iz tega razloga se že dolgo uporablja za oblogo na ladjah, da jih ščiti pred školjkami in školjkami. Prvotno je bil uporabljen v čistem stanju, od takrat pa ga je nadomestila barva na osnovi bakra in kovine Muntz. Bakrene zlitine so postale pomembni materiali za mreže v ribogojstvu, ker delujejo protimikrobno in tudi v ekstremnih pogojih preprečujejo obraščanje; [80] poleg tega imajo močne strukturne in proti koroziji odporne [81] lastnosti v morskih okoljih.

    Površine na dotik iz bakrene zlitine imajo naravne lastnosti, ki uničujejo širok spekter mikroorganizmov (npr. E. coli O157: H7, na meticilin odporen Staphylococcus aureus ( MRSA ), stafilokoki, Clostridium difficile, virus gripe A, adenovirus in glive). [82] Bakrene kljuke v bolnišnicah zmanjšujejo prenos bolezni, bakrene cevi v vodovodnih sistemih pa zatrejo legionarsko bolezen. [83] Tekstilna vlakna lahko mešamo z bakrom, da ustvarimo protimikrobne zaščitne tkanine. [84]

    Zunanje povezave

    Sklici

    1. Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
    2. Moret, Marc-Etienne; Zhang, Limei; Peters, Jonas C. (2013). "A Polar Copper–Boron One-Electron σ-Bond". J. Am. Chem. Soc. 135 (10): 3792–3795. doi:10.1021/ja4006578. PMID 23418750.
    3. Lide, D. R., ur. (2005). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th izd.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 2011-03-03.
    4. Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
    5. Johnson, MD PhD, Larry E., ur. (2008). "Copper". Merck Manual Home Health Handbook. Merck Sharp & Dohme Corp., a subsidiary of Merck & Co., Inc. Pridobljeno dne 7 April 2013.
    6. "Copper in human health".
    7. McHenry, Charles, ur. (1992). The New Encyclopedia Britannica. 3 (15 izd.). Chicago: Encyclopedia Britannica, Inc. str. 612. ISBN 978-0-85229-553-3.
    8. "Copper". Merriam-Webster Dictionary. 2018. Pridobljeno dne 22 August 2018.
    9. Marko Snoj. "Slovenski etimološki slovar". baker. Pridobljeno dne 2021-03-22.
    10. Rickard, T.A. (1932). "The Nomenclature of Copper and its Alloys". Journal of the Royal Anthropological Institute. 62: 281–290. doi:10.2307/2843960. JSTOR 2843960.
    11. "CSA – Discovery Guides, A Brief History of Copper". Csa.com. Pridobljeno dne 12 September 2008.
    12. Rayner W. Hesse (2007). Jewelrymaking through History: an Encyclopedia. Greenwood Publishing Group. str. 56. ISBN 978-0-313-33507-5.
    13. "Copper". Elements.vanderkrogt.net. Pridobljeno dne 12 September 2008.
    14. Renfrew, Colin (1990). Before civilization: the radiocarbon revolution and prehistoric Europe. Penguin. ISBN 978-0-14-013642-5. Pridobljeno dne 21 December 2011.
    15. Cowen, R. "Essays on Geology, History, and People: Chapter 3: Fire and Metals". Pridobljeno dne 7 July 2009.
    16. "CSA – Discovery Guides, A Brief History of Copper". CSA Discovery Guides. Pridobljeno dne 29 April 2011.
    17. Dainian, Fan. Chinese Studies in the History and Philosophy of Science and Technology. str. 228.
    18. Wallach, Joel. Epigenetics: The Death of the Genetic Theory of Disease Transmission.
    19. Radivojević, Miljana; Rehren, Thilo (December 2013). "Tainted ores and the rise of tin bronzes in Eurasia, c. 6500 years ago". Antiquity Publications Ltd.
    20. McNeil, Ian (2002). Encyclopaedia of the History of Technology. London; New York: Routledge. str. 13, 48–66. ISBN 978-0-203-19211-5.
    21. Timberlake, Simon (11 June 2017). "New ideas on the exploitation of copper, tin, gold, and lead ores in Bronze Age Britain: The mining, smelting, and movement of metal". Materials and Manufacturing Processes. 32 (7–8): 709–727. doi:10.1080/10426914.2016.1221113.
    22. Martin, Susan R. (1995). "The State of Our Knowledge About Ancient Copper Mining in Michigan". The Michigan Archaeologist. 41 (2–3): 119. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 7 February 2016.
    23. 23,0 23,1 George L. Trigg; Edmund H. Immergut (1992). Encyclopedia of applied physics. 4: Combustion to Diamagnetism. VCH Publishers. str. 267–272. ISBN 978-3-527-28126-8. Pridobljeno dne 2 May 2011.
    24. Smith, William F.; Hashemi, Javad (2003). Foundations of Materials Science and Engineering. McGraw-Hill Professional. str. 223. ISBN 978-0-07-292194-6.
    25. 25,0 25,1 25,2 Hammond, C.R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st izd.). CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
    26. Resistance Welding Manufacturing Alliance (2003). Resistance Welding Manual (4th izd.). Resistance Welding Manufacturing Alliance. str. 18–12. ISBN 978-0-9624382-0-2.
    27. Chambers, William; Chambers, Robert (1884). Chambers's Information for the People. L (5th izd.). W. & R. Chambers. str. 312. ISBN 978-0-665-46912-1.
    28. "Galvanic Corrosion". Corrosion Doctors. Pridobljeno dne 29 April 2011.
    29. Grieken, Rene van; Janssens, Koen (2005). Cultural Heritage Conservation and Environmental Impact Assessment by Non-Destructive Testing and Micro-Analysis (angleščina). CRC Press. str. 197. ISBN 978-0-203-97078-2.
    30. "Copper.org: Education: Statue of Liberty: Reclothing the First Lady of Metals – Repair Concerns". Copper.org. Pridobljeno dne 11 April 2011.
    31. Rickett, B.I.; Payer, J.H. (1995). "Composition of Copper Tarnish Products Formed in Moist Air with Trace Levels of Pollutant Gas: Hydrogen Sulfide and Sulfur Dioxide/Hydrogen Sulfide". Journal of the Electrochemical Society. 142 (11): 3723–3728. Bibcode:1995JElS..142.3723R. doi:10.1149/1.2048404.
    32. "Interactive Chart of Nuclides". National Nuclear Data Center. Pridobljeno dne 8 April 2011.
    33. Okazawad, Hidehiko; Yonekura, Yoshiharu; Fujibayashi, Yasuhisa; Nishizawa, Sadahiko; Magata, Yasuhiro; Ishizu, Koichi; Tanaka, Fumiko; Tsuchida, Tatsuro; Tamaki, Nagara; Konishi, Junji (1994). "Clinical Application and Quantitative Evaluation of Generator-Produced Copper-62-PTSM as a Brain Perfusion Tracer for PET" (PDF). Journal of Nuclear Medicine. 35 (12): 1910–1915. PMID 7989968.
    34. Romano, Donatella; Matteucci, Fransesca (2007). "Contrasting copper evolution in ω Centauri and the Milky Way". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 378 (1): L59–L63. arXiv:astro-ph/0703760. Bibcode:2007MNRAS.378L..59R. doi:10.1111/j.1745-3933.2007.00320.x.
    35. 35,0 35,1 35,2 Emsley, John (2003). Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. str. 121–125. ISBN 978-0-19-850340-8. Pridobljeno dne 2 May 2011.
    36. Rickwood, P.C. (1981). "The largest crystals" (PDF). American Mineralogist. 66: 885.
    37. Randazzo, Ryan (19 June 2011). "A new method to harvest copper". Azcentral.com. Pridobljeno dne 25 April 2014.
    38. Gordon, R.B.; Bertram, M.; Graedel, T.E. (2006). "Metal stocks and sustainability". Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (5): 1209–1214. Bibcode:2006PNAS..103.1209G. doi:10.1073/pnas.0509498103. PMC 1360560. PMID 16432205.
    39. Beaudoin, Yannick C.; Baker, Elaine (December 2013). Deep Sea Minerals: Manganese Nodules, a physical, biological, environmental and technical review. Secretariat of the Pacific Community. str. 7–18. ISBN 978-82-7701-119-6. Pridobljeno dne 8 February 2021.
    40. Brown, Lester (2006). Plan B 2.0: Rescuing a Planet Under Stress and a Civilization in Trouble. New York: W.W. Norton. str. 109. ISBN 978-0-393-32831-8.
    41. Leonard, Andrew (2 March 2006). "Peak copper?". Salon – How the World Works. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 7 March 2008. Pridobljeno dne 23 March 2008.
    42. Su, Kun; Ma, Xiaodong; Parianos, John; Zhao, Baojun (2020). "Thermodynamic and Experimental Study on Efficient Extraction of Valuable Metals from Polymetallic Nodules". Minerals. 10 (4): 360. doi:10.3390/min10040360. Pridobljeno dne 8 February 2021.
    43. International Seabed Authority. "Polymetallic Nodules" (PDF). International Seabed Authority. Pridobljeno dne 8 February 2021.
    44. Watling, H.R. (2006). "The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides – A review" (PDF). Hydrometallurgy. 84 (1): 81–108. doi:10.1016/j.hydromet.2006.05.001. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 18 August 2011.
    45. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. izd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
    46. Samans, Carl (1949). Engineering metals and their alloys. New York: Macmillan. OCLC 716492542.
    47. Burton, Julie McCulloch (2015). Pen to Paper: Making Fun of Life (angleščina). iUniverse. ISBN 978-1-4917-5394-1.
    48. Bahadir, Ali Mufit; Duca, Gheorghe (2009). The Role of Ecological Chemistry in Pollution Research and Sustainable Development (angleščina). Springer. ISBN 978-90-481-2903-4.
    49. Green, Dan (2016). The Periodic Table in Minutes (angleščina). Quercus. ISBN 978-1-68144-329-4.
    50. "International Copper Association".
    51. "Overview of Recycled Copper" Copper.org. (25 August 2010).
    52. "Dime". US Mint. Pridobljeno dne 9 July 2019.
    53. "Pride and skill – the 10-cent coin". Royal Canadian Mint. Pridobljeno dne 9 July 2019.
    54. "Gold Jewellery Alloys". World Gold Council. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 14 April 2009. Pridobljeno dne 6 June 2009.
    55. Balver Zinn Solder Sn97Cu3 Arhivirano 7 July 2011 na Wayback Machine..
    56. Deane, D. V. "Modern Coinage Systems" (PDF). British Numismatic Society. Pridobljeno dne 1 July 2019.
    57. "What is 90% Silver?". American Precious Metals Exchange (APMEX). Pridobljeno dne 1 July 2019.
    58. Corrosion Tests and Standards (angleščina). ASTM International. 2005. str. 368.
    59. Oguchi, Hachiro (1983). "Japanese Shakudō: its history, properties and production from gold-containing alloys". Gold Bulletin. 16 (4): 125–132. doi:10.1007/BF03214636.
    60. 60,0 60,1 60,2 Holleman, A.F.; Wiberg, N. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
    61. Trammell, Rachel; Rajabimoghadam, Khashayar; Garcia-Bosch, Isaac (30 January 2019). "Copper-Promoted Functionalization of Organic Molecules: from Biologically Relevant Cu/O2 Model Systems to Organometallic Transformations". Chemical Reviews. 119 (4): 2954–3031. doi:10.1021/acs.chemrev.8b00368. PMC 6571019. PMID 30698952.
    62. 62,0 62,1 Wiley-Vch (2 April 2007). "Nonsystematic (Contact) Fungicides". Ullmann's Agrochemicals. str. 623. ISBN 978-3-527-31604-5.
    63. Ralph L. Shriner, Christine K.F. Hermann, Terence C. Morrill, David Y. Curtin, Reynold C. Fuson "The Systematic Identification of Organic Compounds" 8th edition, J. Wiley, Hoboken. ISBN 0-471-21503-1
    64. Saalwächter, Kay; Burchard, Walther; Klüfers, Peter; Kettenbach, G.; Mayer, Peter; Klemm, Dieter; Dugarmaa, Saran (2000). "Cellulose Solutions in Water Containing Metal Complexes". Macromolecules. 33 (11): 4094–4107. Bibcode:2000MaMol..33.4094S. CiteSeerX 10.1.1.951.5219. doi:10.1021/ma991893m.
    65. Deodhar, S., Huckaby, J., Delahoussaye, M. and DeCoster, M.A., 2014, August.
    66. Kelly, K.C., Wasserman, J.R., Deodhar, S., Huckaby, J. and DeCoster, M.A., 2015.
    67. Karan, A., Darder, M., Kansakar, U., Norcross, Z. and DeCoster, M.A., 2018.
    68. "Modern Organocopper Chemistry" Norbert Krause, Ed., Wiley-VCH, Weinheim, 2002. ISBN 978-3-527-29773-3
    69. G. Brauer, ur. (1963). "Potassium Cuprate (III)". Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 1 (2nd izd.). NY: Academic Press. str. 1015.
    70. Schwesinger, Reinhard; Link, Reinhard; Wenzl, Peter; Kossek, Sebastian (2006). "Anhydrous phosphazenium fluorides as sources for extremely reactive fluoride ions in solution". Chemistry: A European Journal. 12 (2): 438–45. doi:10.1002/chem.200500838. PMID 16196062.
    71. Lewis, E.A.; Tolman, W.B. (2004). "Reactivity of Dioxygen-Copper Systems". Chemical Reviews. 104 (2): 1047–1076. doi:10.1021/cr020633r. PMID 14871149.
    72. McDonald, M.R.; Fredericks, F.C.; Margerum, D.W. (1997). "Characterization of Copper(III)–Tetrapeptide Complexes with Histidine as the Third Residue". Inorganic Chemistry. 36 (14): 3119–3124. doi:10.1021/ic9608713. PMID 11669966.
    73. Vest, Katherine E.; Hashemi, Hayaa F.; Cobine, Paul A. (2013). "Chapter 13 The Copper Metallome in Eukaryotic Cells". V Banci, Lucia (ur.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. 12. Springer. str. 451–78. doi:10.1007/978-94-007-5561-1_13. ISBN 978-94-007-5560-4. PMID 23595680.
    74. "Fun facts". Horseshoe crab. University of Delaware. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 22 October 2008. Pridobljeno dne 13 July 2008.
    75. S.J. Lippard, J.M. Berg "Principles of bioinorganic chemistry" University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. ISBN 0-935702-73-3
    76. Decker, H.; Terwilliger, N. (2000). "COPs and Robbers: Putative evolution of copper oxygen-binding proteins". Journal of Experimental Biology. 203 (Pt 12): 1777–1782. PMID 10821735.
    77. Schneider, Lisa K.; Wüst, Anja; Pomowski, Anja; Zhang, Lin (2014). "Chapter 8. No Laughing Matter: The Unmaking of the Greenhouse Gas Dinitrogen Monoxide by Nitrous Oxide Reductase". V Peter M.H. Kroneck (ur.). The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. 14. Springer. str. 177–210. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_8. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416395.
    78. Ryck Lydecker. "Is Copper Bottom Paint Sinking?". BoatUS Magazine. Pridobljeno dne 2016-06-03.
    79. "Copper". American Elements. 2008. Pridobljeno dne 12 July 2008.
    80. Edding, Mario E., Flores, Hector, and Miranda, Claudio, (1995), Experimental Usage of Copper-Nickel Alloy Mesh in Mariculture.
    81. Corrosion Behaviour of Copper Alloys used in Marine Aquaculture.
    82. Copper Touch Surfaces Arhivirano 23 July 2012 na Wayback Machine..
    83. Biurrun, Amaya; Caballero, Luis; Pelaz, Carmen; León, Elena; Gago, Alberto (1999). "Treatment of a Legionella pneumophila‐Colonized Water Distribution System Using Copper‐Silver Ionization and Continuous Chlorination" (PDF). Infection Control and Hospital Epidemiology. 20 (6): 426–428. doi:10.1086/501645. JSTOR 30141645. PMID 10395146.
    84. "Copper and Cupron". Cupron.