Kupfer (Cu)

Kupfer war wahrscheinlich das erste dem Menschen bekannte Metall. Es ist ein ausgezeichneter elektrischer und thermischer Leiter, als Bronze oder Messing vielseitig einsetzbar, aber – in Form von gelösten Ionen – auch ein starkes Biozid.

Zeus-Statue aus Bronze

Zeus-Statue aus Bronze von ca. 460 v. Chr. Bronze ist eine Legierung von Kupfer und Zinn. Bild: Marcus Cyron/Wikimedia Commons), CC-Lizenz

In der Antike viel genutzt

Als Kupferzeit bezeichnet man eine Periode, die zwischen Jungsteinzeit und Bronzezeit einzuordnen ist, also etwa zwischen 5000 und 2000 v. Chr. Verschiedene Völker und Kulturen begannen in dieser Zeit mit dem Abbau und der Verhüttung von Kupfererzen, insbesondere Azurit und Malachit. Der Kupferzeit folgte die Bronzezeit. Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn. Sie hat den Vorteil beständiger zu sein und bei tieferen Temperaturen zu schmelzen als Kupfer: Bronze schmilzt je nach Zinnanteil bei 600–800°C, Kupfer bei 1093°C).

Ein ausgezeichneter elektrischer und thermischer Leiter

Kupferdraht

Kupfer leitet ausgezeichnet. Es wird rund um die Welt in Stromleitungen eingesetzt. (Bild: AlbertHerring/Wikimedia Commons, CC-Lizenz)

Kupfer ist ein relativ weiches Metall von rötlicher Farbe. Nach Silber und Gold gehört es zu den besten elektrischen Leitern. Dementsprechend wird es auf der ganzen Welt für Drähte und andere elektrische Verbindungen genutzt. Da es auch Wärme sehr gut leitet, stellt man auch Küchenutensilien und Kupferschüsseln daraus her. Kupfer kann jedoch mit bestimmten Lebensmitteln chemisch reagieren, so dass heute viel häufiger Edelstahl (oder allenfalls beschichtetes Kupfer) für Kochgeschirr verwendet wird.

Saxophon

Viele Blasinstrumente bestehen aus Messing, einer Legierung aus Kupfer und Zink. Das Saxophon zählt wegen seines aus Ebenholz bestehenden Mundstücks und der Spielweise zu den Holzblasinstrumenten, doch sein Rohr ist aus Messing gefertigt. (Bild: Rama/Wikimedia Commons, CC-Lizenz)

Zahlreiche Legierungen

Die bekanntesten Kupferlegierungen sind Bronze und Messing. Bronze besteht aus 3 bis 20% Zinn. Man benutzt es fast nur noch für Skulpturen oder zur Herstellung von Glocken und Gongs. Die Griechen nannten es «chalcos» und die Römer «aes». Messing ist eine Legierung aus 5 bis 45% Zink. Es ist ein gelbes, hartes Metall, aber äusserst geschmeidig und erstaunlich korrosionsresistent. Man nutzt es zur Herstellung von Stäben, Rohren, Drähten, Armaturenteilen, Schmuck und Musikinstrumenten, die man auch als Blechblasinstrumente bezeichnet (Trompete, Tuba, Posaune, …). Schweizer Münzen bestehen heutzutage aus einer Kupfer-Nickel-Legierung.

Kupfer oxidiert an der Luft sehr langsam und wird dabei von einem schwarzen Kupferoxid (CuO) überzogen. Ist das Kupfer aber gleichzeitig Wasser und dem in der Luft enthaltenen Kohlendioxid ausgesetzt, verfärbt sich das Oxid langsam grün-gräulich. Dies lässt sich besonders bei alten Münzen oder Bronzeskulpturen beobachten.

Ein starkes Biozid

Kupferverbindungen sind für Menschen giftig, wirken jedoch auch als bemerkenswerte Antiseptika. Das Holz von Telefonmasten wird darum beispielsweise zum Schutz vor holzzerstörenden Organismen mit Kupfersulfat behandelt. Die Suspension von gebranntem Kalk (CaO) in Kupfersulfatlösung, die sogenannte Bordauxbrühe, war das erste erfolgreiche Fungizid. Sie wird auf Weinrebenblätter oder Kartoffelpflanzen aufgetragen, was zu weiss-bläulichen Ablagerungen führt, die Pflanzen aber gegen Krankheiten wie Mehltau schützt. Kupfer ist auch in den Anstrichfarben von Schiffsrümpfen enthalten, um der Verbreitung von Algen und Krustentieren darauf vorzubeugen.

Quelle: Maurice Cosandey / Redaktion SimplyScience.ch

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