O brilhante e avermelhado cobre foi o primeiro metal a ser manipulado pelo ser humano, e continua a ser um metal importante na indústria atual. O objeto de metal mais antigo encontrado no Oriente Médio é feito de cobre (um pequeno furador que remonta a 5100 aC).
O cobre é classificado como o terceiro metal mais consumido pela indústria no mundo, perdendo apenas para o alumínio e o ferro. Cerca de 3/4 do uso do cobre é voltado para a fabricação de fios elétricos, cabos de telecomunicação e eletrônica.
Além do ouro, o cobre é o único metal na tabela periódica cuja coloração não é, naturalmente, prata ou acinzentada. A seguir, conheça mais sobre o cobre e sua importância.
Índice
Fatos sobre o Cobre
– Número atômico (número de prótons no núcleo): 29
-Símbolo atômico (na tabela periódica dos elementos): Cu
– Peso atômico (massa média do átomo): 63,55
– Densidade: 8,92 gramas por centímetro cúbico
– Fase à temperatura ambiente: Sólido
– Ponto de fusão: 1,984.32 graus Fahrenheit (1,084.62 graus Celsius)
– Ponto de ebulição: 5.301 graus F (2.927 graus C)
– Número de isótopos (átomos do mesmo elemento com um número diferente de neutrões): 35; 2 estáves
– Isótopos mais comuns: Cu-63 (69,15 por cento abundância natural) e Cu-65 (abundância natural 30,85 por cento)
Laranja e Verde
A maior parte do cobre ocorre em minérios e deve ser fundida para a pureza antes de poder ser utilizada. Mas as reações químicas naturais que às vezes liberam cobre nativo, de acordo com a Chemicool. Isso explica por que os humanos têm feito tantas coisas com este metal por pelo menos 8.000 anos. As pessoas descobriram como fundir o cobre em cerca de 4500 aC, aumentando ainda mais os suprimentos. O próximo salto tecnológico foi criar ligas de cobre. Pela adição de estanho ao cobre, as pessoas fizeram um metal mais duro: o bronze. O desenvolvimento tecnológico, que ocorreu em momentos diferentes e em diferentes regiões, inaugurou a Idade do Bronze.
Artefatos de cobre estão espalhados por todo o registro histórico. Um pequeno furador, o mais antigo objeto de metal já encontrado no Oriente Médio, foi descoberto enterrado com uma mulher de meia-idade em uma vila antiga em Israel. O cobre provavelmente veio da região do Cáucaso, a mais de 620 milhas (1.000 quilômetros) de distância. No antigo Egito, as pessoas usavam ligas de cobre para fazer jóias, incluindo anéis de dedo. Pesquisadores descobriram minas de cobre maciço do século 10 aC em Israel.
Cerca de dois terços do cobre na Terra são encontrados em rochas ígneas (vulcânicas). Cerca de um quarto ocorre em rochas sedimentares, de acordo com o USGS. O metal é dúctil e maleável e conduz o calor e eletricidade bem, explicando a sua utilização em eletrônica e fiação.
O cobre se torna verde por causa de uma reação de oxidação, isto é, ela perde elétrons quando exposto à água e ao ar. O óxido de cobre resultante é um verde maçante. Esta reação de oxidação é a razão pela qual a estátua de cobre da Estátua da Liberdade é verde em vez de vermelho-alaranjado, por exemplo.
Curiosidades do Cobre
– Se toda a fiação de cobre em um carro médio fosse estabelecida, ela poderia esticar 0,9 milhas (1,5 km), de acordo com o USGS .
– Moedas americanas Pennies foram feitas de cobre puro de 1783 a 1837. Na maioria da história da moeda, esta tem sido feita de bronze (95 por cento de cobre, com 5 por cento de estanho e zinco).
– As pessoas precisam de cobre em suas dietas. O metal é um mineral essencial, indispensável para a formação de células vermelhas do sangue, de acordo com a Biblioteca Nacional de Medicina dos Estados Unidos. Felizmente, a maioria das pessoas pode obter cobre o suficiente de alimentos como grãos, feijões, batatas e verduras.
– Cobre em excesso é uma coisa ruim, no entanto. A ingestão de altos níveis de metal pode causar dor abdominal, vômitos e icterícia a curto prazo. Exposição a longo prazo pode levar a sintomas como anemia, convulsões e diarreia, que é muitas vezes sangrenta e pode ser azul.
O cobre tem propriedades antimicrobianas e mata bactérias, vírus e leveduras em contato, de acordo com um artigo de 2011 na revista Applied and Environmental Microbiology. Como resultado, o cobre pode ser utilizado na confecção roupas antimicrobianos, como meias que combatem o fungo dos pés.
Pesquisas Atuais
Medicina: propriedades antimicrobianas do cobre o tornaram um metal popular no campo da medicina. Vários hospitais têm experimentado cobrir superfícies frequentemente tocadas, como os trilhos da cama e botões de chamada, com cobre ou ligas de cobre, em uma tentativa de retardar a propagação de infecções hospitalares. Cobre mata micróbios, interferindo com a carga elétrica das membranas das células dos organismos. Assim, o cobre e sua importância também contribuem para a nossa saúde.
Em 2013, pesquisadores testaram superfícies de cobre em unidades de terapia intensiva em três hospitais. Os cientistas descobriram que 12,3% dos doentes desenvolveram infecções resistentes aos antibióticos (MRSA, resistente à meticilina Staphylococcus aureus , e VRE, resistente à vancomicina Enterococcus ) em salas tradicionais. Nos quartos modificados com cobre, apenas 7,1% dos pacientes contraiu uma destas infecções potencialmente devastadoras.
Hoje é sabido que revestir o quarto de um paciente com cobre pode diminuir a carga microbiana. Entretanto, os pesquisadores não mudaram nada sobre as condições de UTI para além do cobre. Médicos e enfermeiros ainda devem lavar as suas mãos, e a limpeza deve ser realizada como de costume. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em 2013 na revista Infection Control and Hospital Epidemiology .
A ideia deve ser testada em outras enfermarias de clínica médica, particularmente em áreas onde os pacientes são mais móveis do que na UTI. Também é necessário ser analisado o custo-benefício entre a despesa de instalação de cobre e as economias obtidas pela prevenção de infecções.
Eletrônicos: o cobre também desempenha um grande papel na eletrônica, e devido à sua abundância e baixo preço, os pesquisadores estão trabalhando para integrar o metal em um número crescente de dispositivos de ponta.
Na verdade, o cobre pode ajudar a produzir papel eletrônico futurista, biossensores portáteis e outros aparelhos eletrônicos, disse Wenlong Cheng, professor de engenharia química na Universidade Monash, na Austrália. Cheng e os seus colegas usaram nanofios de cobre para criar um “monolito aerogel”, um material que é altamente porosa, muito leve e forte o suficiente para se levantar por conta própria (imagine uma esponja de cozinha seca.) No passado, estes monólitos de aerogel eram feitos a partir de ouro ou de prata, mas o cobre é uma opção mais econômica e acessível.
Ao misturar nanofios de cobre com pequenas quantidades de poli (álcool vinílico), ou PVA, os pesquisadores criaram aerogel monólito que poderia se transformar em uma espécie de borracha contável. No entanto, esta borracha conduz electricidade. Os pesquisadores relataram suas descobertas na revista ACS Nano . O resultado final poderia ser um robô de corpo mole, ou um sensor médico que mescla perfeitamente à curvatura da pele, afirmou Cheng. Ele e sua equipe estão trabalhando para criar sensores de pressão arterial e temperatura corporal de monólitos de cobre aerogel, uma outra finalidade para o cobre ajudar a melhorar a saúde humana.
Física: em um experimento recente, um pedaço de cobre tornou-se o mais frio metro cúbico (35.3 pés cúbicos) na Terra quando os pesquisadores o refrigeraram a seis milésimos de grau acima do zero absoluto (0 Kelvin). Este é o mais próximo que uma substância dessa massa e volume já chegou de zero absoluto.
Pesquisadores do Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), na Itália, colocaram um cubo de cobre com peso de 400 kg dentro de um recipiente chamado criostato, que é especialmente concebido para manter os itens extremamente frios. Este é o primeiro criostato construído que é capaz de manter as substâncias tão perto do zero absoluto.
Construir o criostato de temperatura extrema é apenas o primeiro passo para uma nova experiência em que o criostato irá agir como um detector de partículas. Os pesquisadores esperam que o detector irá revelar mais sobre as partículas subatômicas chamadas neutrinos, bem como o motivo de haver mais matéria do que antimatéria no Universo.
