kobber

Kobber er et av de få metallene som har større anvendelse som rent metall enn i form av legeringer. Først og fremst gjelder dette formål der god elektrisk og termisk ledningsevne er viktig, for eksempel i elektriske ledninger, transformatorer, radiatorer, koke- og inndampningskar. Kobberkar som skal brukes til matlaging må fortinnes innvendig.

Andre hovedbruksområder er takbekledning, vannrør, beslag, statuer og så videre. En ny enebolig inneholder typisk 200 kilogram kobber i kabler, rør og armatur.

Av de om lag 1000 studerte kobberlegeringer er legeringene med sink (messing), tinn (bronse), aluminium (aluminiumbronse) og nikkel (konstantin, nysølv, alpakka) viktigst. Kobberoksid inngår i keramiske høytemperatursuperledere.

• Les mer om superledning

Mynter er som regel laget av kobberlegeringer. De norske femtiøringene var laget av 97 vektprosent kobber, 2,5 prosent sink og 0,5 prosent tinn. Mer overraskende er det kanskje at én- og femkronen består av 75 prosent kobber og 25 prosent nikkel, og at ti- og tjuekronene er laget av en legering med 81 prosent kobber, 10 prosent sink og 9 prosent nikkel.

18 karat gull inneholder typisk rundt 25 prosent kobber.

Det er ikke mye kobber i jordskorpen (68 parts per million, ppm), men mange kobberholdige malmer er kjent. Det mest alminnelige er kobber(I)jern(III)sulfid CuFeS₂. Trivialnavnet er kobberpyritt eller chalkopyritt. Andre viktige kobbermineraler er chalkositt, enargitt, Cu₃AsS₄, bornitt (broket kobber), Cu₅FeS₄, malakitt, Cu₂CO₃(OH)₂, azuritt, Cu₃(CO₃)₂(OH)₂ og cupritt, Cu₂O.

Gedigent kobber har liten betydning som kobbermalm, med unntak av en stor forekomst i Bingham Canyon Mine i Utah, USA.

I Norge finnes mindre forekomster av chalkopyritt, som oftest sammen med pyritt i såkalt kobberkisholdig svovelkis, blant annet i Sulitjelma, Røros, Hjerkinn (Tverrfjellet), Løkken, Joma, Repparfjord, Bidjovagge og på Skorovas. Kobber ble tidligere fremstilt fra noen av disse, men ikke nå lenger.

Små kobberforekomster av hydrotermal type, der bornitt og chalkositt er avsatt fra vandige løsninger på årer og sprekker, finnes flere steder i Telemark og Numedal.

En annen type kobbermalm er de som er dannet magmatisk, det vil si fra en bergartssmelte, og som har høyt innhold av nikkel. En del av nikkelforekomstene inneholder ofte like mye kobber som nikkel.

Jordens kobberreserver fra malmer er anslått til cirka 350 millioner tonn. Det vil si at det er en begrenset ressurs i forhold til forbruket på cirka 10 millioner tonn årlig. Det er derfor viktig å gjøre effektiv gjenbruk av kobber. Rundt 25 prosent av det årlige kobberforbruket baseres nå på gjenvunnet metall.

Både for mennesker, høyerestående dyr og mange planter er kobber et livsnødvendig sporgrunnstoff. Kobbermangel kan føre til anemi og andre sykdommer. Hos griser og høns har det for eksempel vist seg at kobbermangel skader bendannelsen, hos sauer blir ullkvaliteten forringet, og hos kuer går melkeproduksjonen ned.

Man regner med at et voksent menneske trenger to milligram kobber per dag, og at det daglig blir tilført noe i overkant av dette med den maten vi spiser, nemlig 2–5 milligram, hvorav bare en del blir resorbert. Alt i alt inneholder det menneskelige legemet 100–150 milligram kobber, mest i lever og knokler.

Blod inneholder små mengder kobber i form av forskjellige kobberproteiner. Det er videre fastslått at kobber virker fremmende på dannelsen av de røde blodcellene og begunstiger hemoglobinets opptak av jern. Det har nemlig ved behandling av blodfattighet vist seg at mange jernpreparater bare har virkning når det samtidig er små mengder kobberforbindelser til stede.

Kobber er imidlertid ikke noen bestanddel av hemoglobinmolekylet. Derimot inngår det i mange enzymer (oksidaser) som katalyserer oksidasjons-/reduksjonsprosessene hos dyr og planter. I blodet hos bløtdyr og havkreps er for eksempel jernholdig hemoglobin erstattet med blått, kobberholdig hemocyanin, som gjør at disse dyreartene har blått blod. Små kobbermengder virker stimulerende på dannelsen av de grønne plantenes klorofyll.

Underskudd av kobber er svært sjeldent siden vi finner relativt store mengder kobber i mange matvarer. Blant de mest kobberrike matvarene finner vi østers, krabbe og kreps. Blant kjøtt er lam, gris og storfekjøtt av de mer kobberrike. Spesielt finnes det mye av metallet i lever og nyrer på lam og kyr.

Man tror at sink og kobber kan være rivaler i enkelte sammenhenger i kroppen. Et overskudd av ett av metallene kan dermed medføre et underskudd av det andre, siden metallet da ikke tas opp i tilstrekkelig grad.

De genetiske sykdommene kjent som Wilsons og Menkes sykdommer har opphav i at kroppen ikke klarer å utnytte kobberet på riktig måte. I det første tilfellet får man en opphopning av kobber i hjernen. I det andre tilfellet så klarer ikke kroppen å ta opp nok kobber.

Kobber er ved siden av jern og gull det metallet som har vært lengst i bruk, sannsynligvis fra omkring 5000 før vår tidsregning (fvt.). Dette skyldes delvis at det på grunn av sin edelhet kan forekomme fritt i naturen. En del kobbermalm er dessuten lett gjenkjennelig og lett å fremstille kobber fra.

Metallet la grunnlaget for de gamle metallkulturene; først kobberalderen, deretter bronsealderen, hvor legeringer mellom kobber og tinn (bronse) ble benyttet til å gi redskaper og våpen med økt styrke. Legeringen mellom kobber og sink (messing), er kjent fra omkring 300 etter vår tidsregning (evt.). Tidlig bruk av kobber og bronse er blant annet kjent fra Egypt, hvor metallet allerede omkring 3500 fvt. ble fremstilt ved å redusere mineralet malakitt fra Sinaihalvøya i trekullild.

Navnet kobber er avledet av latinsk aes cuprium, det vil si «metallet fra Kypros», fordi mye av det metallet som romerne brukte kom fra Kypros. Alkymistene betegnet kobber med symbolet for planeten Venus, ♀.

Størsteparten av kobberforekomstene som benyttes inneholder 1,5–2 vektprosent kobber. Åpne miner med kobberinnhold ned i 0,4 vektprosent kan allikevel være lønnsomme.

Raffineringsprosessen starter ved at råmalmen blir knust til et fint pulver. Kobbermineralet blir så skilt fra resten ved flotasjon, og man får et konsentrat med 20–50 prosent kobber. Den viktigste forurensningen er jern, men også nikkel, sølv og gull forekommer.

Kobbermetall fremstilles i dag ved en av to prosesser: en termisk prosess og en prosess hvor konsentratet løses. Den termiske prosessen er energikrevende og forutsetter storskalaanlegg. Løsningsprosessen er enklere og kan foregå i mindre anlegg.

I 2015 ble det produsert 19 100 tusen tonn kobber i verden. De største produsentene var Chile, Kina, Peru og USA.

I fuktig luft får kobber et grønt overflatebelegg (patina) av basiske kobbersalter, kalt irr. Når kobber reagerer med tørr, ren oksygengass dannes en tynn oksidfilm som beskytter mot videre reaksjon ved romtemperatur. Ved høye temperaturer omdannes metallet langsomt til kobber(I)oksid, Cu₂O, og et tynt ytre lag av kobber(II)oksid, CuO.

Kobbermetall løser seg i oksiderende syrer som salpetersyre og konsentrert svovelsyre under utvikling av henholdsvis nitrogenoksider og svoveldioksid.

• kobberlegeringer
• kobberoksider
• kobbersulfater
• metall
• grunnstoff
• periodesystemet

• Periodesystemet.no: kobber