Cobre

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Níquel - Cobre - Cinc Cu Ag       Tabla completa
General
Nombre, símbolo, número	Cobre, Cu, 29
Serie química	Metal de transición
Grupo, periodo, bloque	11 , 4, d
Densidad, dureza Mohs	8960 kg/m³,[1] 3,0
Apariencia	Metálico, cobrizo Archivo:Cu,29.jpg
Propiedades atómicas
Peso atómico	63,536 u
Radio medio†	135 pm[2]
Radio atómico calculado	145 pm[2]
Radio covalente	138 pm[2]
Radio de Van der Waals	140 pm[2]
Término del estado fundamental	Sin datos
Configuración electrónica	[Ar]3d104s1
Estados de oxidación (óxido)	+2, +1 (levemente básico)
Estructura cristalina	Cúbica centrada en las caras[3]
Propiedades físicas
Estado de la materia	Sólido (diamagnético)
Punto de fusión	1357,77 K (1084,62 °C)[4]
Punto de ebullición	3200 K (2927 ºC)[4]
Entalpía de vaporización	300 kJ/mol[5]
Entalpía de fusión	13,1 kJ/mol[5]
Presión de vapor
Pv (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) 1509 1661 1850 2089 2404 2836
Velocidad del sonido	3570 m/s a 293,15 K
Información diversa
Electronegatividad	1,9 (Pauling)[6]
Afinidad electrónica	118,4 (kJ/mol)[7]
Calor específico	385 J/(kg•K)[1]
Conductividad eléctrica	58,108 × 106 S/m[8]
Conductividad térmica	400 W/(m•K)[4]
1er potencial de ionización	745,5 kJ/mol[7]
2º potencial de ionización	1957,9 kJ/mol[7]
3er potencial de ionización	3555 kJ/mol[7]
4° potencial de ionización	5536 kJ/mol[7]
E0 (Cu2+ + 2e- → Cu)	0,340 V
Número CAS	7440-50-8
Isótopos más estables
iso. AN Periodo de semidesintegración MD ED (MeV) PD 63Cu 69,17% Cu es estable con 34 neutrones 64Cu Sintético 12,7 h ε 1,675 64Ni β- 0,579 64Zn 65Cu 30,83% Cu es estable con 36 neutrones 67Cu Sintético 61,83 h β- 0,577 67Zn
Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. †Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.^[9]

El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del acero y el aluminio. La producción mundial de cobre refinado se estimó en 15,8 Mt en el 2006, con un déficit de 10,7% frente a la demanda mundial proyectada de 17,7 Mt.^[10]

Indice 1 Características del cobre 2 Uso cerámico 2.1 Véase 2.2 Características químicas 3 Higiene 3.1 Precauciones sanitarias del cobre 4 Véase también 5 Enlaces externos 6 Bibliografía y referencias

[editar] Características del cobre

Entre las características físicas del cobre se tienen las siguientes:

• Es un metal de transición, cuya densidad o peso específico es de 8920 kg/m3 .
• Tiene un punto de fusión de 1083ºC (1356 aprox. K).
• El peso atómico del cobre es de 63,54.

La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 ºC es igual a 58,108⁶ S/m.^[8] A este valor de conductividad se le asigna un índice 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa en porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.^[11]

[editar] Uso cerámico

Es un colorante muy importante, su color en oxidación es verde y azul turquesa, en reducción rojo; en los esmaltes opacos produce morado, azul, rojo-blanquecino, etc. Al producir la coloración iónica resulta verde, en el rojo se encuentra en forma de metal - coloidal; también produce azul turquesa, cambia entre el verde y el azul debido a la alcalinidad del esmalte, por lo que para el azul turquesa se requiere un esmalte básico (con fundentes como sodio - potasio, litio y un poco de bario) con este tipo de esmaltes el craquelado es inevitable. Para aumentar la alcalinidad del esmalte es muy importante el control del sílice y la alúmina. Este esmalte no tiene mucha viscosidad por lo que, como ya se dijo, escurre terriblemente, para evitar este escurrimiento se bizcochan las piezas hasta un poco antes del punto de maduración de la pasta; antes de esmaltar se precalientan las piezas a unos 10 o 20 grados abajo del punto de ebullición del agua (según la zona geográfica de que se trate) y se esmalta inmediatamente, sin olvidar agregar suficiente aglutinante al esmalte; entonces se quema y se apaga el horno justo a la temperatura en que funde el esmalte. Es inevitable que algunas piezas salgan con mala fusión, debido a la distribución del calor.

Para el esmalte turquesa no es muy recomendable usar feldespato con objeto de introducir sodio - potasio, porque al mismo tiempo aumentan la alúmina y la sílice, es mejor usar frita de sodio y potasio, pero entonces hay que utilizar litio, a no más de la siguiente proporción:

• 0.2 KNaO
• 0.5 Li2O } 0.25 Al2O3 · 2.5 SiO2
• 0.3 BaO

Para un esmalte verde, el esmalte base es de calcio. No muy alta ni muy baja la molaridad de alúmina y sílice. El esmalte cálcico de cobre escurre un poco pero no tanto como el turquesa; al aumentar alúmina y sílice, el color se obscurece. Al introducir calcio se debe combinar un poco de magnesio para evitar la aparición de cristales muy molestos. El bario se mete bajando la proporción del calcio y el color se vuelve azul. agregar ceniza de hueso en ~ 1.5%, funciona como desmineralizador y evita la cristalización. Esmaltando delgado sale transparente y grueso se opaca, esto se aprovecha artísticamente.

En el esmalte más básico “cabe” más cantidad de colorante. El cobre puede introducirse, como óxido, hasta 5% y en carbonato de 6 ~ 7%, con más porcentaje se obscurece y ya no se ioniza quedando en estado metálico; también se requiere de un modificador para hacer más agradables los colores y tonos, el más común para el cobre es el hierro.

En resumen:

• En oxidación produce, por coloración iónica, azul y verde con una base muy alcalina. Hasta 0.3 mol de bario no afecta mucho. Al aumentar la acidez del esmalte sale color verde, pero en cantidades controladas porque si se aumenta en exceso la acidez se obscurece. Para dar una tonalidad azulosa al verde se le agrega bario. Con 4 mol de sílice como máximo en el esmalte de cobre toda vía se puede mantener el color sin que se ennegrezca, la relación alúmina - sílice debe ser de al rededor de 8. Agregando 1.5% de ceniza de hueso se controla la cristalización piroxena, en este porcentaje es suficiente para que funcione como opacificante, pero no es así debido a la falta de alto sílice; por eso aumentando la cantidad de sílice el esmalte se vuelve verde opaco, al opacificarse cambia la tonalidad y parecen cristales negros que se deben controlar minuciosamente, como ya se dijo, con la cantidad de sílice. El titanio no funciona para evitar la cristalización, es mejor la ceniza de hueso o el fosfato de calcio.

El turquesa o verde de Egipto, es una modificación del azul egipcio, con una adición superior de nantrón, más alcalino, y una menor cantidad de cobre. La temperatura de cocción es un poco más elevada que la pasta egipcia, entre 900 y 1130ºC.

Este pigmento junto con el azul egipcio, explican como se comporta el cobre con base alcalina y base cálcica, si su número de coordinación es tetaédrica el cobre es azul tal cual ocurre en la cuprorivaita o en vidriados cálcicos, si es octaédrico o vidriado alcalino, plúmbico en general menor punto de fusión. ^[12]

Azul egipcio #1034A6 Un pigmento sintético originario de la cultura egipcia Egyptian Blueen

[editar] Véase

• Cerámica Vidriada Egipcia
• Pasta egipcia

Los modificadores del cobre son hierro, titanio y cinc, con titanio y cinc la tonalidad se hace amarillenta. No es muy recomendable usar el óxido de hierro sintético, es mejor usar materiales naturales que contengan éste óxido (como los barros rojos). ^[13]

[editar] Características químicas

En la mayoría de sus compuestos el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1.

• Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu₂O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO). La coloración azul del Cu²⁺ se debe a la formación del ion hexacobre [Cu(oh2)6]+2].
• Expuesto largamente al aire húmedo forma una capa adherente e impermeable de carbonato básico de color verde, característico de sus sales, denominada «cardenillo» («pátina» en el caso del bronce) que es venenoso. Cuando se empleaban cacerolas de cobre para la cocción de alimentos no eran infrecuentes las intoxicaciones ya que si se dejan enfriar en la misma cacerola se originan óxidos por la acción de los ácidos de la comida que contaminan los alimentos.
• Los halógenos atacan con facilidad al cobre especialmente en presencia de humedad; en seco el cloro y el bromo no producen efecto y el flúor sólo le ataca a temperaturas superiores a 500°C. Los oxiácidos atacan al cobre, aprovechándose dicha circunstancia para emplearlos como decapantes (ácido sulfúrico) y abrillantadores (ácido nítrico). Con el azufre forma un sulfuro (CuS) de color negro.
• El óxido de cobre se disuelve en ácido cítrico limpiando, lustrando el metal y formando citrato de cobre, si se vuelve a utilizar el ácido cítrico luego de limpiar el cobre para limpiar el plomo, el plomo se bañara de una capa externa de citrato de cobre y plomo que le da un color rojizo y negro. ^[14]

[editar] Higiene

La enfermedad de Wilson es un trastorno hereditario que provoca la acumulación de cobre en el hígado y en otros órganos pudiendo producir hepatitis y alteraciones renales si no es tratada y diagnosticada adecuadamente.

[editar] Precauciones sanitarias del cobre

Todos los compuestos de cobre tendrían que tratarse como si fuesen tóxicos, ingerir una cantidad de 30 g de sulfato de cobre es potencialmente letal en los humanos.

El cobre en polvo es combustible y su inhalación puede provocar tos, dolor de cabeza, mareos, etc, por lo que se recomienda el uso de guantes, gafas y mascarillas en el manejo de de este producto en los centros de trabajo donde se elabore y manipule. El valor límite tolerado es de 0,2 mg/m³ para el humo y 1 mg/m³ para el polvo y la niebla. Reacciona con oxidantes fuertes tales como cloratos, bromatos y yoduros, originando un peligro de explosión.

El agua con contenidos superiores a 1 mg/l puede ensuciar con cobre a la ropa y objetos lavados con ella si los contenidos 5 mg/l se decoloran y tiene un sabor desagradable.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) en la Guía de la calidad del agua potable recomienda un nivel máximo de 2 mg/l, el mismo valor ha sido adoptado en la Unión Europea como valor límite de cobre en el agua potable, mientras que en Estados Unidos la Agencia de Protección Ambiental ha establecido un máximo de 1,3 mg/l.

Las actividades mineras pueden provocar la contaminación de ríos y aguas subterráneas con cobre y otros metales durante su explotación así como una vez abandonada la minería en la zona.

El color turquesa del agua y las rocas se debe a la acción que el cobre y otros metales desarrollan durante su explotación minera.^{[15] [16]}

[editar] Véase también

• Carbonato de cobre (II)
• Carbonato de cobre

[editar] Enlaces externos

Commons

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Cobre.

• Pigmentos Para Esmaltes Cerámicos - Apuntes Prácticos Sobre Cobre 1

[editar] Bibliografía y referencias

.

Sinterizado aleado mecánicamente

• Fuentes, J. J.; Rodríguez, J. A.; Herrera, E. J. (2005), Comportamiento mecánico de materiales de aluminio AM sinterizados, en Anales de macánica de la Fractura, Vol. 22, Dpto. Ing. Mecánica. UNET, San Cristóbal, Venezuela, pp. 283 - 287.
• Cintas, J. et al (2007), Obtención y procesado de aleaciones de grano ultrafino, en Revista de Metalurgia, 43 (3), Grupo de Metalurgia e Ingeniería de los Materiales, Escuela Técnica Superior de Ingenieros, ISSN 0034-8570. p. 199. Consultado el 3-6-2008

Pigmentos y barnices

• Óxido de cobre
  • La cerámica andalusí
  • Cerámica árabe II
  • Cerámica. Arte

• Cardenillo

• Película de cobre metálico
  • [1] «El esmalte llamado de "reflejo metálico" sobre cerámica está formado por una finísima película de metal en forma coloidal, generalmente de plata y cobre, que aparece suspendido en un barniz cerámico»

Circuito impreso (plaqueta cerámica)

• Artesanal:
  • [2]

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