Le Cuivre

le cuivre

Apparence

Un métal d'or rougeâtre qui est facilement travaillé et dessiné dans des fils.

Les usages

Historiquement, le cuivre a été le premier métal travaillé par l'homme. La découverte qu'il pouvait être durci avec un peu d'étain pour former l'alliage de bronze a donné son nom à l'âge du bronze.

C'était traditionnellement l'un des métaux utilisés pour fabriquer des pièces de monnaie, avec l'argent et l'or, comme l'atteste le prix du cuivre au kg. Cependant, c'est le plus commun des trois et donc le moins valorisé. Toutes les pièces de monnaie américaines sont maintenant des alliages de cuivre, et les métaux de fusil contiennent également du cuivre.

La plupart du cuivre est utilisé dans des équipements électriques tels que le câblage et les moteurs. En effet, il conduit très bien la chaleur et l'électricité et peut être entraîné dans des fils. Il a également des utilisations dans la construction (par exemple, la toiture et la plomberie) et les machines industrielles (telles que les échangeurs de chaleur).

Le sulfate de cuivre est largement utilisé comme poison agricole et comme algicide dans la purification de l’eau.

Les composés du cuivre, tels que la solution de Fehling, sont utilisés dans les tests chimiques pour la détection du sucre.

Rôle biologique

Le cuivre est un élément essentiel. Un être humain adulte a besoin d'environ 1,2 milligramme de cuivre par jour pour aider les enzymes à transférer de l'énergie dans les cellules. L'excès de cuivre est toxique.

Des maladies génétiques, telles que la maladie de Wilson et la maladie de Menkes, peuvent affecter la capacité du corps à utiliser correctement le cuivre.

Contrairement aux mammifères, qui utilisent du fer (dans l'hémoglobine) pour transporter l'oxygène autour de leur corps, certains crustacés utilisent des complexes de cuivre.

Abondance naturelle

Le cuivre métallique existe naturellement, mais de loin la plus grande source est constituée de minéraux tels que la chalcopyrite et la bornite. Le cuivre est obtenu à partir de ces minerais et minéraux par fusion, lixiviation et électrolyse. Les principaux pays producteurs de cuivre sont le Chili, le Pérou et la Chine.

Le cuivre est un excellent conducteur électrique. La plupart de ses utilisations sont basées sur cette propriété ou sur le fait qu’il s’agit également d’un bon conducteur thermique. Cependant, nombre de ses applications reposent également sur une ou plusieurs de ses autres propriétés. Par exemple, les conduites d’eau et de gaz ne seraient pas très bonnes si elles étaient très réactives. Sur cette page, nous examinons ces autres propriétés:

Résistant à la corrosion

Le cuivre est faible dans la série de réactivité. Cela signifie qu'il n'a pas tendance à se corroder. Encore une fois, cela est important pour son utilisation dans les tuyaux, les câbles électriques, les casseroles et les radiateurs. Cependant, cela signifie également qu'il est bien adapté à un usage décoratif. Les bijoux, statues et parties de bâtiments peuvent être en cuivre, en laiton ou en bronze et restent attrayants pendant des milliers d'années.

Antibactérien

Le cuivre est un métal naturellement hygiénique qui ralentit la prolifération de germes tels que E-coli (le "virus de la burger"), le SARM ("superbactérie" de l'hôpital) et la légionelle. Ceci est important pour des applications telles que la préparation des aliments, les hôpitaux, les pièces de monnaie (voir cuivre biocide), les poignées de porte et les systèmes de plomberie.

Facilement rejoint

Le cuivre peut être joint facilement par soudure ou brasage. Ceci est utile pour la tuyauterie et pour la fabrication de vases en cuivre scellés.

Ductile

Le cuivre est un métal ductile. Cela signifie qu'il peut facilement être façonné en tuyaux et dessiné en fils. Les tuyaux en cuivre sont légers car ils peuvent avoir des parois minces. Ils ne corrodent pas et ils peuvent être pliés pour s'adapter aux coins. Les tuyaux peuvent être joints par soudure et ils sont sans danger dans les incendies car ils ne brûlent pas et ne favorisent pas la combustion.

Dure

Le cuivre et les alliages de cuivre sont difficiles. Cela signifie qu'ils étaient bien adaptés pour être utilisés comme outils et comme armes. Imaginez la joie de l’homme ancien quand il a découvert que ses pointes de flèche soigneusement formées ne s’éclataient plus sous l’impact. La propriété de la ténacité est essentielle pour le cuivre et les alliages de cuivre dans le monde moderne. Ils ne se brisent pas lorsqu'ils tombent ou ne deviennent pas fragiles lorsqu'ils sont refroidis à une température inférieure à 0 ° C.

Non magnétique

Le cuivre est non magnétique et ne produit pas d'étincelles. Pour cette raison, il est utilisé dans des outils spéciaux et des applications militaires.

Couleur attrayante

Le cuivre et ses alliages, tels que le laiton, sont utilisés pour les bijoux et les ornements. Ils ont une couleur dorée attrayante qui varie avec la teneur en cuivre. Ils résistent bien au ternissement, ce qui les rend durables.

Allie facilement

Le cuivre peut être combiné avec d'autres métaux pour fabriquer des alliages. Les plus connus sont le laiton et le bronze. Bien que le cuivre présente d'excellentes propriétés électriques et thermiques, il doit être durci et renforcé pour de nombreuses applications industrielles. Il est donc mélangé avec d'autres métaux et fondu. Les métaux liquides forment une solution qui, lorsqu'ils se solidifient, s'appellent des alliages. Certains alliages de cuivre sont:

Dans les temps anciens, les premiers alliages pouvaient être fabriqués à la température d’un feu de camp. Cela a conduit à l'âge du bronze.

(voir alliages et monnaies et extraction du cuivre)

Recyclable

Le cuivre peut être recyclé sans perte de qualité. 40% de la demande mondiale est satisfaite par du cuivre recyclé (voir Extraction du cuivre).

composés catalytiques

Le cuivre peut agir comme catalyseur. Par exemple, il accélère la réaction entre le zinc et l’acide sulfurique dilué. On le trouve dans certaines enzymes, dont l'une est impliquée dans la respiration. C'est donc vraiment un élément vital.