Nous expliquons ce qu’est le cuivre et quelles propriétés cet élément possède. En outre, ses diverses utilisations et applications.
Qu’est-ce que le cuivre ?
Le cuivre est un élément chimique métallique représenté par le symbole Cu (son nom vient du latin cuprum , à son tour du grec kypros ) et de numéro atomique 29, qui, avec l’or, l’argent et le roentgenium, constituent la famille dite des cuivre sur le tableau périodique des éléments chimiques.
Le cuivre est un métal de transition brillant et rougeâtre caractérisé par le fait qu’il est l’un des conducteurs d’ électricité les plus connus (après l’argent). Si nous ajoutons à cela sa légèreté, sa grande malléabilité, sa ductilité et son prix économique , nous aurons l’un des éléments les plus appropriés pour la fabrication d’outils, de pièces électriques et électroniques et de nombreux autres appareils à usage industriel.
C’est pourquoi le cuivre a été l’un des premiers éléments à être utilisé par les humains préhistoriques , qui ont découvert son utilité en alliage avec l’étain, à tel point que la période chalcolithique ou énéolithique (qui va du néolithique à l’âge du bronze ) de l’histoire humaine.
Le cuivre est un élément extrêmement abondant dans la nature , qui joue un rôle vital dans les processus photosynthétiques des plantes , ainsi que dans le maintien des cellules, des nerfs, des os et du système immunitaire chez les animaux vertébrés .
On le trouve dans des aliments tels que les coquillages et les crustacés , les légumineuses, les noix ou les abats, de sorte que sa carence alimentaire n’est généralement pas courante (ce qui provoque la soi-disant maladie de Wilson).
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propriétés du cuivre
Le cuivre possède les propriétés physico-chimiques suivantes :
- Il a une couleur rougeâtre brillante, sauf dans les alliages avec d’autres métaux . Lorsqu’il est exposé à l’air , il apparaît rouge saumon, jusqu’à ce qu’une couche d’oxyde cuivreux (Cu 2 O) de couleur violette se forme. Il peut éventuellement noircir à mesure que l’oxyde cuivrique (CuO) se forme.
- Il a une conductivité thermique et électrique énorme , juste derrière l’argent (Ag). Il est également résistant à la corrosion et à l’oxydation . Il ne répond pas bien aux forces ou champs magnétiques (il est diamagnétique).
- Il est peu coûteux et peut être recyclé indéfiniment. Il est extrêmement ductile et malléable, il peut donc être facilement usiné pour fabriquer des feuilles ou des fils fins car c’est un métal mou.
- Lorsqu’il est exposé à l’humidité pendant une longue période, il forme une couche imperméable de carbonate cuivrique de couleur verdâtre (CuCO 3 ), qui est hautement toxique. Il forme également une patine appelée vert-de-gris ou vert-de-gris (un mélange d’acétates de cuivre) qui recouvre généralement les statues et qui est très toxique.
- Bien qu’il s’agisse d’un oligo-élément nécessaire à la vie, une consommation excessive de cuivre peut également entraîner des dommages internes et la mort .
Utilisations et applications du cuivre
Le cuivre est aujourd’hui le troisième métal le plus consommé au monde , après le fer et l’aluminium, car ses applications dans les industries électriques, électroniques et sidérurgiques sont très nombreuses. Certaines des utilisations les plus courantes sont :
- Électrique, électronique et télécommunications. Le cuivre est utilisé comme conducteur électrique dans la fabrication de câbles électriques et coaxiaux, ainsi qu’à l’intérieur de générateurs, de moteurs et de transformateurs électriques. De plus, les circuits intégrés et de nombreux composants des systèmes informatiques contemporains nécessitent du cuivre pour leur fabrication.
- Transport. De nombreux véhicules automobiles ont besoin de cuivre pour leurs pièces et pièces de rechange, telles que les radiateurs, les freins et les roulements, en plus du câblage nécessaire pour les composants électriques. Il est également utilisé dans les alliages pour fabriquer des pièces de la coque des navires.
- Fabrication de pièces de monnaie. La plupart des pièces de monnaie du monde sont composées de cuivre dans divers alliages avec du nickel , de l’étain et d’autres métaux, tels que l’aluminium ou le bronze.
- Construction et décoration. En raison de leur résistance à la corrosion, le cuivre et le laiton remplacent le plomb traditionnel dans la plupart des conduites d’eau , qu’elles soient résidentielles, industrielles ou commerciales. En effet , le plomb est nocif pour la santé et le cuivre est un matériau architectural courant. Il est également utilisé pour les poignées de porte, pour les statues sur les places, les cloches d’église et pour un large segment du secteur de la construction.
- Alliages et dérivés. Le cuivre sert également d’intrant dans l’obtention d’autres métaux plus spécifiques, comme le laiton (Cu + Zn), le bronze (Cu + Sn), le maillechort (Cu + Ni + Zn), ou dans la production de fil machine, de piles électriques, etc.