From Wikipedia, the free encyclopedia
Бакар — хемиски елемент со симбол Cu (од латински: cuprum) и атомски број 29. Тоа е мек, податлив и нодуларен метал со многу висока топлинска и електрична спроводливост. Свежо изложената површина од чист бакар има розово портокалова боја. Бакарот се користи како проводник на топлина и електрична енергија, како градежен материјал и како составен дел од разни метални легури, како што се сјајно сребро кое се користи во накит, купроникел што се користи за производство на марински хардвер и монети и константан кој се користи во деформациски мерачи и термопарови за мерење на температурата.
 Природен бакар (~4 см големина) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Општи својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Име и симбол | бакар (Cu) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изглед | светло металична црвено-портокалова | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Бакарот во периодниот систем | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Атомски број | 29 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандардна атомска тежина (±) (Ar) | 63,546(3)[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Категорија | преоден метал | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Група и блок | група 11, d-блок | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Периода | IV периода | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Електронска конфигурација | [Ar] 3d10 4s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по обвивка | 2, 8, 18, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Физички својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Фаза | цврста | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Точка на топење | 1.357,77 K (1.084,62 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Точка на вриење | 2.835 K (2.562 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Густина близу с.т. | 8,96 г/см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| кога е течен, при т.т. | 8,02 г/см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлина на топење | 13,26 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлина на испарување | 300,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Моларен топлински капацитет | 24,440 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
парен притисок
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Атомски својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Оксидациони степени | +1, +2, +3, +4 (средно базичен оксид) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Електронегативност | Полингова скала: 1,90 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Енергии на јонизација | I: 745,5 kJ/mol II: 1.957,9 kJ/mol II: 3.555 kJ/mol (повеќе) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Атомски полупречник | емпириски: 128 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ковалентен полупречник | 132±4 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ван дер Валсов полупречник | 140 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Разни податоци | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Кристална структура | страноцентрирана коцкеста (сцк) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Брзина на звукот тенка прачка | (прекален) 3.810 м/с (при с.т.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлинско ширење | 16,5 µм/(m·K) (при 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Топлинска спроводливост | 401 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Електрична отпорност | 16,78 nΩ·m (при 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Магнетно подредување | дијамагнетно[2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Модул на растегливост | 110–128 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Модул на смолкнување | 48 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Модул на збивливост | 140 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Поасонов сооднос | 0,34 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Мосова тврдост | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викерсова тврдост | 343–369 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Бринелова тврдост | 235–878 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS-број | 7440-50-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Историја | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Наречен по | По Кипар, главното рударско место во Римското Царство (Cyprium) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Откриен | Среден Исток (9.000 п.н.е) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Најстабилни изотопи | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Бакарот е еден од ретките метали што можат да се појават во природата во директно употреблива метална форма (природен метал). Ова довело до многу рано човечко користење во неколку региони (од 8000 п.н.е.). Илјадници години подоцна, бакарот бил првиот метал оформен во калап (4000 п.н.е.) и првиот метал кој е намерно легиран со друг метал (калај) за да се создаде бронза (3500 п.н.е.).[3]
Во римската ера, бакарот главно бил ваден на Кипар, потеклото на името на металот, од aes syprium (метал на Кипар), подоцна изменето во cuprum (на латински), од кое произлегуваат зборовите, coper (Староанглиски) и copper, првпат започнало да се користи околу 1530 г.[4]
Најчесто се среќаваат соединенијата со соли од бакар(II), кои честопати даваат сини или зелени бои на такви минерали како азурит, малахит и тиркиз , и се користат широко и историски како пигменти.
Бакарот кој се користи во зградите, обично за кров, оксидира за да формира зелен вердигрис (или патина). Бакар понекогаш се користи во декоративната уметност, и во неговата елементарна метална форма и во соединенијата како пигменти. Бакарни соединенија се користат како бактериостатски агенси, фунгициди и конзерванси за дрво.
Бакарот е од суштинско значење за сите живи организми како траен хранлив минерал, бидејќи е клучен состав на респираторниот ензим комплексот цитохром C оксидаза. Во мекотелите и раковите, бакар е составен дел на хемоцианинот во крвниот пигмент, заменет со хемоглобинот комплексен од железо во рибите и другите ’рбетници. Кај луѓето, бакар се наоѓа главно во црниот дроб, мускулите и коските.[5] Телото на возрасни содржи помеѓу 1,4 и 2,1 мг бакар на килограм телесна тежина.[6]
Бакарот среброто и златото спаѓаат во групата 11 од периодниот систем; овие три метали имаат еден s-орбитален електрон на врвот на пополнета d- електронска обвивка и се одликуваат со висока еластичност и електрична и топлинска спроводливост. Пополнетите d-отбитали во овие елементи придонесуваат малку за интератоматските интеракции, до кои доминираат s-електроните преку метални врски. За разлика од металите со нецелосни d-орбитали, металните врски во бакар недостасуваат ковалентен карактер и се релативно слаби. Оваа обзервација ја објаснува ниската цврстина и висока еластичност на монокристалите од бакар.[7] На макроскопска скала, воведувањето на проширени дефекти на кристалната решетка, како што се границите на жилите, го попречува протокот на материјалот под примена на стресот, а со тоа ја зголемува својата цврстина. Поради оваа причина, бакар обично се испорачува во фино-грануларна поликристална форма, која има поголема сила од монокристални форми.[8]
Мекоста на бакарот делумно ја објаснува неговата висока електрична спроводливост (59.6×Сименс/м) и висока топлинска спроводливост, втор највисок (втор само на сребро) меѓу чисти метали на собна температура.[9] Тоа е затоа што отпорноста на транспортот на електрони во метали на собна температура потекнува првенствено од расејување на електрони на топлинска вибрација на решетката, кои се релативно слаби во мек метал.[7] Максималната дозволена тековна густина на бакарот на отворено е приближно 3.1×106A/м2 на пресек, над која почнува да се загрева прекумерно.[10]
Бакарот е еден од неколкуте метални елементи со природна боја, освен сива или сребрена боја.[11] Чистиот бакар е портокалово-црвен и добива црвеникави оцрни кога е изложен на воздух. Карактеристичната боја на бакарот произлегува од електронските транзиции помеѓу пополнетите 3d и полупразни 4s атомски орбитали - енергетската разлика помеѓу овие орбитали одговара на портокаловата светлина.
Како и кај другите метали, ако бакарот се стави во контакт со друг метал, ќе настане галванска корозија.[12]
Бакарот не реагира со вода, но полека реагира со атмосферскиот кислород за да створи слој од кафеаво-црн бакар оксид кој, за разлика од ’рѓата која се формира на железо во влажен воздух, го штити металниот метал од понатамошна корозија (пасивација). Зелен слој на вердигрис (бакар карбонат) често може да се види на старите бакарни структури, како што се покривот на многу постари згради[13] и на Статуата на Слободата.[14] Бакарот оцрнува кога е изложен на некои сулфурни соединенија, со кои реагира за формирање на различни бакар сулфиди.[15]
Постојат 29 изотопи на бакар. 63Cu и 65Cu се стабилни, со 63Cu содржи околу 69% природен бакар; и двете имаат спин од 3⁄2.[16] Другите изотопи се радиоактивни, од кои најстабилен е 67Cu со полуживот од 61,83 часа.[16] Се одликуваат седум метастабилни изотопи; 68mCu е најдолготраен со полуживот од 3,8 минути. Изотопи со масен број над 64 распаѓаат со β−, додека оние со масен број под 64 распаѓаат со β+. 64Cu, кој има полуживот од 12,7 часа, се распаѓа во двата начина.[17]
62Cu и 64Cu имаат значајни апликации. 62Cu се користи во 62Cu-PTSM како радиоактивен трасер за позитронска емисиона томографија.[18]
Во природата, бакарот може да се јави како самороден, но поголемо значење за неговото добивање имаат рудите на бакарот кои содржат некои минерали, како што се купритот (Cu2O), халкозинот (Cu2S), ковелинот (CuS), халкопиритот (CuFeS2), малахитот (Cu2CO3) итн.[19]
Бакарот се произведува во масивни ѕвезди[20] и е присутен во Земјината кора во сооднос од околу 50 делови на милион (ppm).[21] Во природата, бакар се јавува во различни минерали, вклучувајќи природен бакар, бакарни сулфиди како халкопирит, борнит, дигенит , ковелит и чалкоцит, бакар сулфосоли како тетрахедит-тенанит и енаргит, бакар карбонати како азурит и малахит, и како бакар(I) или бакар(II) оксиди како што се куприт и тенорит, соодветно.[9] Најголемата маса на откриен елементарен бакар тежи 420 тони и била пронајдена во 1857 година на полуостровот Кевина Пенинсула во Мичиген, САД.[21] Природен бакар е поликристал, со најголем единствен кристал досега опишан со мерење од 4.4×3.2×3.2см.[22]
Најчесто, бакарот се екстрахира како бакар сулфиди од големи рудници во порфирни бакарни наноси кои содржат 0,4 до 1,0% бакар. Тоа се рудниците во Чукуикамата, во Чиле, рудникот Кајнон Бингам , во Јута, САД, и рудникот Ел Чино, во Ново Мексико, САД. Според британското геолошко истражување, во 2005 година, Чиле беше врвен производител на бакар со најмалку една третина од светскиот удел проследено со САД, Индонезија и Перу.[9] Бакар, исто така, може да се добие преку процес на исцедок на самото место. Неколку локации во државата Аризона се сметаат за главни кандидати за овој метод.[23] Количината на бакар во употреба се зголемува и достапната количина е едвај доволна за да им овозможи на сите земји да достигнат развиено светско ниво на употреба.[24]
Бакарот е во употреба најмалку 10.000 години, но повеќе од 95% од сиот бакар што бил миниран и извлакан е извлечен по 1900 година,[25] а повеќе од половина е ископан во последните 24 години. Како и со многуте природни ресурси, вкупната количина на бакар на Земјата е огромна, со околу 1014 тони во врвниот километар од Земјината кора, што е околу 5 милиони години на сегашната стапка на екстракција. Сепак, само мал дел од овие резерви е економски одржлив со денешните цени и технологии. Проценките на резерви на бакар достапни за рударството варираат од 25 до 60 години, во зависност од основните претпоставки, како што се стапката на раст.[26] Рециклирањето е главен извор на бакар во модерниот свет.[25] Поради овие и други фактори, иднината на производството и снабдувањето со бакар е предмет на многу дебати, вклучувајќи го и концептот на врвниот бакар, аналогно на врвното масло .
Цената на бакарот во минатото била нестабилна[27] и нејзината цена се зголеми од 60-годишниот минимум од $1.32/кг во јуни 1999 година на $8.27/кг во мај 2006 година. Во февруари 2007 година падна на $5.29/кг, а потоа се зголеми на $7.71/кг во април 2007 година.[28] Во февруари 2009 година, слабеењето на глобалната побарувачка и големиот пад на цените на стоките од порастот од претходната година ги оставија цените на бакарот на $3.32/кг.[29]
.svg)
Бакарните руди се сиромашни, односно содржината на бакар во нив е мала, па поради тоа, од нив најпрвин се добива концентрат. Притоа, со постапката, наречена флотација, сулфидните минерали на бакарот се одделуваат од некорисните минерали (јаловината), а потоа со жарење се добива соодветниот оксид. Редукцијата на образуваниот оксид може да се изврши со некое редукционо средство, на пример со водород или јаглерод, а најчесто редукцијата се врши со присутниот бакар сулфид. На тој начин се добива суров бакар кој не е сосема чист, а неговото натамошно прочистување се врши со електролиза при што суровиот бакар служи како позитивна електрода (анода), а катодата е од сосема чист бакар. Двете електроди се потопени во раствор од CuSO4 кој содржи и сулфурна киселина и натриум хлорид. Кога низ ќелијата за електролиза ќе се пропушти еднонасочна струја, материјалот од анодата се раствора, давајќи Cu2+ кони во растворот. Од друга страна, на негативната електрода, овие јони примаат електрони, се разелектризираат и врз катодата се таложи чист, т.е. електролитички бакар. Златото кое вообичаено го придружува бакарот паѓа под анодата, а ако е просутно и сребро, тоа образува нерастворлив сребро хлорид. Истото се случува и со платината, ако и таа е присутна. Така се образува т.н. анодна тиња која е извор за добивање злато, сребро и платина.[30]
Концентрацијата на бакар во рудите во просек изнесува само 0,6%, а повеќето комерцијални руди се сулфиди, особено халкопирит (CuFeS2), борнит (Cu5FeS4) и, во помала мера, ковелит (CuS) и халкоцит (Cu2S).[31] Овие минерали се концентрирани од растурени руди на ниво од 10-15% бакар со флотација или биоекстрахирање.[32] Загревањето на овој материјал со силициум диоксид со топење го отстранува поголемиот дел од железото како остаток. Процесот ја искористува големата леснотија на претворање на сулфиди на железо во оксиди, кои пак реагираат со силициум диоксид за да формираат силикатен остаток кој плови на врвот на загреаната маса. Резултантниот бакар мат, кој се состои од Cu2S, се пече за да се претворат сите сулфиди во оксиди:[31]
Побојниот оксид се претвора во блистер бакар при загревање:
Судбериевиот процес во металургијата претвора само половина од сулфидот во оксид и потоа се користи овој оксид за отстранување на остатокот на сулфур како оксид. Тогаш е електролитички рафиниран и анодната кал е експлоатирана за платината и златото кои ги содржи. Овој чекор го експлоатира релативно лесното намалување на бакарни оксиди на бакарни метали. Природниот гас се разнесува низ блистер за да се отстрани поголемиот дел од преостанатиот кислород и се изведува електроразладување на добиениот материјал за да се произведе чист бакар:[33]
Како алуминиум,[34] бакарот може да се рециклира без никакво губење на квалитетот, како од сурова состојба, така и од произведени производи.[35] Во обемот, бакар е трет најмногу рециклиран метал по железо и алуминиум.[36] Се проценува дека околу 80% од сиот бакар досега ископан денес сè уште се користат.[37] Според извештајот на Меѓународниот ресурсен панел за метални резерви во општеството, глобалната залиха на бакар во употреба во општеството е 35–55кг. по глава на жител. Повеќето е во поразвиените земји (140–300кг по глава на /жител), а во помалку развиените земји (30–40кг по глава на жител).
Процесот на рециклирање на бакар е приближно ист како што се користи за екстракција на бакар, но бара помалку чекори. Отпадниот бакар со висока чистота се топи во печка, а потоа се редуцира и оформува во прачки и плочки; отпадот со ниска чистота се пречистува со галванизација во бања со сулфурна киселина[38]
Формирани се бројни бакарни легури, многу од нив со важни употреби. Месинг е легура на бакар и цинк. Бронза обично се однесува на бакар-калај легури, но може да се однесува на било која легура на бакар, како што е алуминиум бронза. Бакар е еден од најважните состојки на сребрените и каратните златни спојки што се користат во индустријата за накит, модифицирање на бојата, тврдоста и топењето на добиените легури.[39] Некои безоловни заварувачи се калајски легурирани со мал дел од бакар и други метали.[40]
Легурата на бакар и никел, наречена купроникел, се користи во монетите со ниска деноминација, често за надворешната обвивка. Монета од пет центи (во моментов се нарекува nickel) се состои од 75% бакар и 25% никел во хомогена композиција. Легурата од 90% бакар и 10% никел, извонредна за неговата отпорност кон корозија, се користи за разни предмети изложени на морска вода, иако е ранлива за сулфидите што понекогаш се наоѓаат во загадени пристаништа и устија.[41] Легурите од бакар со алуминиум (околу 7%) имаат златна боја и се користат во украси.[21] Шакудо е јапонска декоративна легура на бакар која содржи низок процент на злато, обично 4-10%, што може да патинира до темносина или црна боја.[42]
Бакар формира богата разновидност на соединенија, обично со оксидациски состојби +1 и +2, кои честопати се нарекуваат бакарни.[43] Бакарни соединенија, без разлика дали се органски комплекси или органометали , промовираат или катализираат бројни хемиски и биолошки процеси.[44]
Како и кај другите елементи, наједноставните соединенија на бакар се бинарни соединенија, односно оние кои содржат само два елемента, главни примери се оксиди, сулфиди и халиди. И двата бакар(I) оксид и бакар(II) оскид се познати. Меѓу бројните бакар сулфиди, важни примери се бакар(I) сулфид и бакар(II) сулфид.
Бакар(I) халиди (со хлор, бром и јод) се познати, како и бакар(II) халиди со флуор, хлор и бром. Обидите да се подготви бакар(II) јодид даваат само бакар јодид и јод.[43]
-sulfat-Monohydrat_Kristalle.png)
Бакар формира координатни комплекси со лиганди. Во воден раствор, бакар(II) постои како [Cu(H2O)6]2+. Овој комплекс го покажува најбрзиот девизен курс на вода (брзина на прицврстување и одвојување на водени лиганди) за било кој транзициски метало аква комплекс. Додавањето на воден натриум хидроксид предизвикува преципитација на светлосиниот цврст бакар(II) хидроксид. Поедноставената равенка е:
Воден амонијак резултира со истиот талог. По додавањето вишок амонијак, талогот се раствора, формирајќи тетрааминобакар(II):
Многу други оксианјони формираат комплекси; овие вклучуваат бакар(II) ацетат, бакар(II) нитрат и бакар(II) карбонат. Бакар(II) сулфат формира син кристален пентахидрат, најзастапено бакарно соединение во лабораторијата. Се користи во фунгицид наречен мешавина на Бордокс.[45]
-3D-balls.png)
Полиоли, соединенија кои содржат повеќе од една алкохолна функционална група, генерално се во интеракција со бакарни соли. На пример, бакарни соли се користат за тестирање за намалувачки шеќери. Поточно, со користење на реагенсот на Бенедикт и Фелинговиот раствор присуството на шеќер е сигнализирано со промена на бојата од синиот Cu(II) до црвениот бакар(I) оксид.[46] Реагенсот на Schweizer и сродните комплекси со етилендиамин и други амини раствораат целулоза.[47] Аминокиселините формираат многу стабилни хелатни комплекси со бакар(II). Постојат многу влажни хемиски тестови за бакарни јони, од кои едниот вклучува калиум фероцијанид, кој дава кафеав талог со бакарни (II) соли.
Соединенија кои содржат јаглерод-бакар врска се познати како органобакарни соединенија. Тие се многу реактивни кон кислородот за да формираат бакар(I) оксид и имаат многу употреби во хемијата. Тие се синтетизираат со третирање на бакар(I) соединенија со Григнал реагенси, терминални алкини или органолитни реагенси;[48] Особено, последната опишана реакција создава реагенс на Гилман. Тие можат да бидат заменети со алкилни халиди за да формираат производи за спојување; како такви, тие се важни во областа на органската синтеза. Бакар(I) ацетилид е високо чувствителен на удар, но е полупроизвод во реакциите како што е спојувањето на Кадиот-Ходкевич[49] и спојувањето на Сонагошира.[50] Коњугатното додавање на енони[51] и карбокурацијата на алкини[52] исто така, може да се постигне со органобакарни соединенија. Бакар(I) формира различни слаби комплекси со алкени и јаглерод моноксид, особено во присуство на аминални лиганди.[53]
Бакар(III) најчесто се наоѓа во оксиди. Едноставен пример е калиум купрат, KCuO2, кој е сино-црн и цврст[54] Најшироко проучуваните бакарни (III) соединенија се купратни суперпроводници. Итриум бариум бакар оксид (YBa2Cu3O7) се состои од Cu (II) и Cu (III) центри. Како оксид, флуоридот е високо основен анјон[55] и е познат да ги стабилизира металните јони во високи оксидациски состојби. И бакар(III), па дури и бакар(IV) флуориди се познати, K3CuF6 и Cs2CuF6, соодветно.[43]
Некои бакарни белковини формираат оксо комплекси, кои исто така имаат бакар(III).[56] Со тетрапептиди, комплексите од бакар(III) со пурпурна боја се стабилизираат со депротонирани амидни лиганди.[57]
Комплексите на бакар(III), исто така, се наоѓаат како посредници во реакциите на органобакарни соединенија.[58] На пример, во реакцијата на Караш-Сосновски.
Временската рамка на бакар илустрира како металот ја има напредната човечка цивилизација во изминатите 11.000 години.[59]
Бакар се јавува природно како природен метален бакар и бил познат на некои од најстарите цивилизации. Историјата на употребата на бакар датира од 9000 г. п.н.е. на Блискиот Исток;[60] Бакарен приврзок беше пронајден во северен Ирак кој датира од 8700 г. п.н.е.[61] Доказите сугерираат дека злато и метеорично железо (но не и топено железо) биле единствените метали што ги користеле луѓето пред бакар.[62] Се смета дека историјата на бакарната металургија ја следи оваа низа: прво, ладното работење на природен бакар, потоа жарење, топење и, конечно, восочно лиење. Во југоисточната Анадолија, сите четири техники се појавуваат повеќе или помалку истовремено на почетокот на неолитот 7500 г. п.н.е.[63]
Топењето на бакарот е независно измислено на различни места. Веројатно било откриено во Кина пред 2800 г. п.н.е., во Средна Америка околу 600 г. н.е., и во западна Африка околу 9 или 10 век од н.е.[64] Инвестирачкото лиење е измислено во 4500-4000 г. п.н.е. во Југоисточна Азија,[60] а јаглеродното датирање воспостави рударство во Алдерли Еџ во Чешир, Велика Британија, во периодот од 2280 до 1890 г. п.н.е.[65] Отзи Ледениот-човек, маж кој датира од 3300-3200 г. п.н.е., беше пронајден со секира со бакарна глава 99,7% чиста; високите нивоа на арсен во косата укажуваат на вклучување во топење на бакар.[66] Искуството со бакар помогна во развојот на други метали; особено, топењето на бакар доведе до откривање на топење на железо.[66] Производството во стариот комплекс за бакар во Мичиген и Висконсин е датиран помеѓу 6000 и 3000 г. п.н.е.[67][68] Природна бронза, еден вид бакар изработен од руди богати со силициум, арсен и (ретко) калај, воопшто се користела на Балканот околу 5500 г. п.н.е.[69]
Легирањето бакар со калај за да се направи бронза најпрво се практикувало околу 4000 години по откривањето на топењето на бакарот, а околу 2000 години откако "природната бронза" дошла во општа употреба.[70] Бронзените артефакти од културата Винча датираат до 4500 г. п.н.е.[71] Сумерските и египетските артефакти на бакарни и бронзени легури датираат до 3000 г. п.н.е.[72] Бронзеното време започнало во Југоисточна Европа околу 3700-3300 г. п.н.е., во Северозападна Европа околу 2500 г. п.н.е. Тоа заврши со почетокот на железното време, 2000-1000 г. п.н.е. на Блискиот Исток, и 600 г. п.н.е. во Северна Европа. Транзицијата меѓу неолитскиот период и бронзеното време претходно се нарекува халколитички период (бакар-камен), кога бакарните алатки се користеле со камени алатки. Терминот постепено отпаднал од користење, бидејќи во некои делови на светот, халколитикот и неолитот се цереминирани на двата краја. Месинг, легура на бакар и цинк, е од многу поново потекло. Тоа им било познато на Грците, но станало значаен додаток на бронза за време на Римското Царство.[72]
Во Грција, бакар бил познат по името халкос (χαλκός). Тоа беше важен ресурс за Римјаните, Грците и другите древни народи. Во римско време, тоа беше познат како aes Cyprium, aes е генерички латински термин за бакарни легури и Cyprium од Кипар, каде што беше миниран многу бакар. Фразата беше поедноставена во купрум, па оттука и англискиот бакар. Афродита (Венера во Рим) претставуваше бакар во митологијата и алхемијата поради неговата сјајна убавина и нејзината античка употреба во производството на огледала; Кипар беше света за божицата. Седумте небесни тела познати на древните биле поврзани со седумте метали познати во антиката, а Венера била назначена за бакар.[73]
Бакар за првпат се користел во древна Британија во третиот или вториот век пред нашата ера. Во Северна Америка, рударството со бакар започна со маргинални активности на Индијанците. Мајчин бакар е познато дека е извлечена од наоѓалиштата на островот Ројал со примитивни камени алатки помеѓу 800 и 1600 г.[74] Металургијата на бакарот процвета во Јужна Америка, особено во Перу околу 1000 година. Откриени се бакарните погребни украси од 15 век, но комерцијалното производство на метал не започнало до почетокот на 20 век.
Културната улога на бакар е важна, особено во валутата. Римјаните во 6-от до 3 век п.н.е. користеле бакарни грутки како пари. Најпрво, бакарот по себе бил ценет, но постепено обликот и изгледот на бакарот станал поважен. Јулиј Цезар имал свои монети направени од месинг, додека монетите на Октавијан Август Цезар биле направени од легури на Cu-Pb-Sn. Со проценета годишна продукција од околу 15,000 тони, активностите за рударство и топење на римски бакар достигнаа ненадминат обем до времето на Индустриската револуција; провинциите најинтензивно минирани се оние на Хиспанија, Кипар и во Средна Европа.[75][76]
Портите на Ерусалимскиот храм користеле коринтска бронза третирана со отстранување на метали од легурни на злато. Процесот е најприсутен во Александрија, каде што се смета дека започнала алхемија.[77] Во античка Индија, бакар се користел во холистичката медицинска наука Ајурведа за хируршки инструменти и друга медицинска опрема. Старите Египќани (~2400 г. п.н.е.) користеле бакар за стерилизирање на рани и вода за пиење, а подоцна и за лекување на главоболки, изгореници и чешање.
Големата Бакарна Планина е рудник во Фалун, Шведска, кој оперирал од 10 век до 1992 година. Таа задоволуваше две третини од потрошувачката на бакар во Европа во 17 век и помогна во финансирањето на многу војни во Шведска во тоа време.[78] Тоа беше наречено државно богатство; Шведска имала валута со бакар.[79]
Бакар се користи во покриви,[13] валута, и за фотографска технологија позната како дагуеротип. Бакар се користел во ренесансната скулптура и бил користен за изградба на Статуата на слободата; бакар продолжува да се користи во изградбата на објекти од разни видови. Обложување со бакар и бакарно обвивање беа широко користени за заштита на подводни трупови на бродови, техника што беше водена од британската Адмиралгија во 18 век.[80] Северногерманската Афинерија во Хамбург беше првата модерна фабрика за галванизација, која започна со производство во 1876 година.[81] Германскиот научник Готфрид Осан ја измислил металургијата со прав во 1830 година, додека ја одредува атомската маса на металот; околу тоа време беше откриено дека количината и видот на легираниот елемент (на пример, калај) на бакар ќе влијае на ѕвонењето на ѕвонче.
Топењето е развиено од страна на Отокумпу во Финска и првпат се применува во Харџавалта во 1949 година; енергетски ефикасен процес изнесува 50% од светското производство на бакар.[82]
Меѓувладиниот совет за извозни извори на бакар, формиран во 1967 година од Чиле, Перу, Заир и Замбија, работеше на пазарот на бакар, како што ОПЕК прави со нафта, иако никогаш не го постигна истото влијание, особено поради тоа што вториот по големина производител, САД, никогаш не бил член; бил распуштена во 1988 година.[83]
Главната примена на бакарот се електричната жица (60%), покривите, водоводот (20%) и индустриските машини (15%). Бакарот се користи претежно како чист метал, но кога е потребна поголема цврстина, таа се става во легури како месинг и бронза (5% од вкупната употреба).[21] Повеќе од два века, бакарната боја се користи на трупот на бродот за контрола на растот на растенијата и школките.[84] Мал дел од снабдувањето со бакар се користи за додатоци во исхраната и фунгициди во земјоделството.[45][85] Обработката на бакар е можна, иако легурите се најпосакувани за добра обработливост при создавање на сложени делови.
Поради тоа што е одличен спроводник на топлина и на електрична енергија, бакарот најмногу се употребува за производство на електрични спроводници. Бакарот се употребува и за добивање на некои легури, како што е бронзата, која е легура на калај и бакар, и месингот кој е легура на бакар и цинк. Бидејќи бронзата е потврда од бакарот, таа во минатото се користела за производство на орудија и оружје. Бакарот образува и легури со други метали. На пример, никелинот (легура со никел) се користи во призводството на отпорнички жици за електрични грејачи, а бакарот е дел и од легурите од кои се изработуваат метални пари и музички инструменти. Бидејќи чистото злато е меко, за изработка на златен накит се користи легура на злато со бакар. Освен тоа, бакарот се користи и за добивање на некои соединенија кои имаат практична примена, како што е CuSO4 • 5H2O.[86]
И покрај конкуренцијата од други материјали, бакарот останува најпосакуван електричен проводник во скоро сите категории на електрични жици, освен надземен пренос на електрична енергија, каде често се користи алуминиум.[87][88] Бакарната жица се користи во производството на електрична енергија, пренос на енергија, дистрибуција на електрична енергија, телекомуникации, електронски кола и безброј видови електрична опрема.[89] Електричната инсталација е најважниот пазар за индустријата за бакар.[90] Тука спаѓаат структурни напојувања, кабел за дистрибуција на електрична енергија, жица за апарати, комуникациски кабел, жичена и кабелска мрежа и магнетна жица. Приближно половина од сиот бакар миниран се користат за електрични жици и кабелски проводници.[91] Многу електрични уреди се потпираат на бакарни жици, бидејќи на бројните својствени корисни својства, како што се неговата висока спроводливост, затегнувачка цврстина, еластичност, отпор на деформација, отпор на корозија, ниско топлинско ширење, со висок коефициент на топлинска спроводливост, едноставноста за лемење, кроткоста и леснотија на инсталација.
За краток временски период од крајот на 1960-тите до крајот на 1970-тите, бакарните жици беа заменети со алуминиумски жици во многу проекти за станбена изградба во Америка. Новата инсталација беше вмешана во голем број домашни пожари и индустријата се врати во бакар.[92][93]
Интегрираните кола и печатените плочки сè повеќе се одликуваат со бакар на местото на алуминиум поради неговата супериорна електрична спроводливост; разменувачите на топлина користат бакар, бидејќи на своите супериорни топлински својствад на исипација. Електромагнети, вакуумски цевки, катодни цевки и магнетрони во микробранови печки користат бакар, како и брановоди за микробраново зрачење.[94]
Супериорната спроводливост на бакарот ја зголемува ефикасноста на електричните мотори.[95] Ова е важно бидејќи моторите и моторните системи сочинуваат 43% -46% од вкупната потрошувачка на електрична енергија и 69% од целата електрична енергија што ја користи индустријата.[96] Зголемувањето на масата и напречниот пресек на бакар во индукторот ја зголемува ефикасноста на моторот. Бакарните моторни ротори, нова технологија дизајнирана за моторни апликации каде заштеда на енергија се првичните цели на дизајнот,[97][98] овозможуваат општа намена на индуктивни мотори за да се исполнат и да ги надминат стандардите на Националната асоцијација за Електрични производители (NEMA) за премиумска ефикасност.[99]
Бакар се користи уште од античко време како издржлив, отпорен на корозија и водоотпорен архитектонски материјал.[100][101][102][103] Покривите, блендите, дождните олуци, долните куполи, куполи, куќи, сводови и врати се направени од бакар стотици или илјадници години. Архитектонското користење на бакарот е проширено во модерните времиња за да се вклучат внатрешни и надворешни ѕидни облоги, спојки за проширување на зградите, заштита од радиофреквенции и антибактериски и декоративни затворен производи, како што се привлечни парапетни, бањи, и контра врвови. Некои од важните придобивки на бакар како архитектонски материјал вклучуваат ниско термално движење, мала тежина, заштита од гром и рециклирање.
Карактеристичната природна зелена патина на металот одамна е посакувана од архитекти и дизајнери. Конечната патина е особено издржлив слој кој е високо отпорен на атмосферска корозија, со што се заштитува основниот метал од понатамошното отстранување на атмосферските влијанија.[104][105][106] Тоа може да биде мешавина на карбонатни и сулфатни соединенија во различни количини, во зависност од условите на животната средина, како што се киселите дождови што содржат сулфур.[107][108][109][110] Архитектонскиот бакар и неговите легури, исто така, може да бидат "завршени" за да преземат одреден изглед, чувство или боја. Завршувањето вклучува механички површински третмани, хемиски бои и премази.[111]
Бакарот има одлични својства за заварување и лемење и може да се заварува; најдобри резултати се добиваат со гасно метално заварување.[112]
Бакарот е биостатик, што значи бактерии и многу други форми на живот нема да растат на него. Поради оваа причина веќе долго време се користи за поставување на делови од бродови за да се заштитат од шкрилци и школки. Првично беше искористена чиста, но беше заменета со Мунтц метална и бакарна боја. Слично на тоа, како што се дискутираше во бакарни легури во аквакултурата, бакарни легури станаа важни материјали за пребивање во аквакултурата, бидејќи тие се антимикробни и го спречуваат биофилирањето, дури и во екстремни услови[113] и имаат силни структурни и корозивни отпорни својства[114] во морските средини.
Бакарни легури со изработени површини имаат физички својства кои уништуваат широк спектар на микроорганизми (на пример, E. coli O157:H7, метицилин -отпорен Staphylococcus aureus ( MRSA ), Стафилококи , Clostridium difficile , инфлуенца А вирусот , аденовирус и габи).[115] Околу 355 бакарни легури биле докажани дека убиваат повеќе од 99,9% од бактериите кои предизвикуваат болести во рок од само два часа кога се редовно исчистени.[116] Агенцијата за заштита на животната средина на САД (ЕПА) ги одобри регистрациите на овие бакарни легури како "антимикробни материјали со придобивки за јавното здравје";[116] тоа одобрение им овозможува на производителите да поднесуваат правни барања за придобивките од јавното здравје на производите направени од регистрирани легури. Покрај тоа, ЕПА ја одобри долгата список на антимикробни бакарни производи направени од овие легури, како што се потпирачи, оградите , преклопните маси, мијалници, чешми, кваките на вратите, санитарија, компјутерските тастатури, опрема за здравствени клубови и рачките на количката за пазарување (за сеопфатна листа, видете: Антимикробни допирни површини од бакар-легури # Одобрени производи). Бакарните кваки на вратите се користат од страна на болниците за да се намали преносот на болеста, а легионерската болест е потисната од бакарни цевки во водоводните системи.[117] Производи со антимикробни бакарни легури сега се инсталираат во здравствени установи во Велика Британија, Ирска, Јапонија, Кореја, Франција, Данска и Бразил и во системот за транзит на метрото во Сантјаго, Чиле, каде што ќе бидат поставени оградувачки лежишта од бакар-цинк во околу 30 станици помеѓу 2011 и 2014 година.[118][119][120] Текстилните влакна може да се мешаат со бакар за да се создадат антимикробни заштитни ткаенини.[121][122]
Бакарот може да се искористи како шпекулативна инвестиција како резултат на предвиденото зголемување на користењето од светскиот раст на инфраструктурата, како и важната улога што ја има во производството на турбини на ветер, сончеви плочи и други обновливи извори на енергија.[123][124] Друга причина што се предвидува зголемување на побарувачката е фактот дека електричните автомобили содржат во просек 3,6 пати повеќе бакар како конвенционалните автомобили, иако се дебатира ефектот на електричните автомобили на побарувачката на бакар.[125][126] Некои луѓе инвестираат во бакар преку резерви на бакар, ETFs и фјучерси. Други чуваат физички бакар во форма на бакарни шипки или кругови, иако овие имаат тенденција да носат повисока премија во споредба со благородни метали.[127] Оние кои сакаат да ги избегнат премиите од бакарно злато, алтернативно чуваат стара бакарна жица, бакарни цевки или американски пени направени пред 1982 година.[128]
Бакар најчесто се користи во накит, а според некои фолклор, бакарни нараквици ги олеснуваат симптомите на артритис.[129] Во едно испитување за остеоартритис и едно испитување за ревматоиден артритис не се наоѓаат разлики меѓу бакарни нараквици и контролни (не бакар) нараквици.[130][131] Нема докази дека бакар може да се апсорбира преку кожата. Ако е така, тоа може да доведе до труење со бакар.[132]
Неодамна, некои компресирани ткаенини со мешавина од бакар се продаваат со здравствени тврдења слични на тврдењата за народната медицина. Бидејќи компресираните ткаенини се валиден третман за некои заболувања, ткаенината може да ја има таа корист, но додадениот бакар може да нема корист од плацебо ефектот.[133]
Chromobacterium violaceum и Pseudomonas fluorescens можат и да мобилизираат цврст бакар како соединение со цијанид.[134] Ерикоидните микоризални габи поврзани со Калуна, Ерика и Вакциниум можат да растат во металиферни почви кои содржат бакар.[134] Ectomycorrhizal габата Suillus luteus ги штити младите борови од бактериска токсичност. Примерок од габата Aspergillus niger беше пронајден од растителен раствор за злато и беше пронајден дека содржи циански комплекси од такви метали како злато, сребро, бакар, железо и цинк. Габата исто така игра улога во растворањето на хемиски сулфиди.[135]
Бакарните белковини имаат различни улоги во транспортот на биолошки електрони и транспорт на кислород, процеси кои ја користат лесната интерконверзија на Cu (I) и Cu (II).[136] Бакарот е од суштинско значење за аеробното дишење на сите еукариоти. Во митохондриите, се наоѓа во цитохром c оксидаза, кој е последна белковина во оксидативната фосфорилација. Цитохром c оксидаза е белковина која го врзува О2 помеѓу бакар и железо; белковината пренесува 8 електрони на молекулата О2 за да ја намали на две молекули на вода. Бакар, исто така, се наоѓа во многу супероксидни дисмутаси, белковини кои го катализираат распаѓањето на супероксидите преку претворање (преку диспропорција) на кислород и водороден пероксид:
Белковината хемоцијанин е кислородниот носач кај повеќето мекотели и некои членконоги, како што е потковицата рак (Limulus polyphemus).[137] Бидејќи hemocyanin е сино, овие организми имаат сина крв отколку црвената крв на хемоглобинот заснован на железо. Структурно поврзани со хемоцијанин се лаказите и тирозиназите. Наместо реверзибилно врзувачки кислород, овие белковини се хидроксилатни супстрати, илустрирани со нивната улога во формирањето на лаки.[138] Биолошката улога за бакар започна со појава на кислород во атмосферата на Земјата.[139] Неколку бакарни белковини, како што се "сините бакарни белковини", не дејствуваат директно со супстрати; оттука тие не се ензими. Овие белковини ги пренесуваат електроните со процесот наречен трансфер на електрони.[138]
Единствен тетрануклеарен бакарен центар е пронајден во азотен оксид редуктаза.[140]
Хемиските соединенија кои биле развиени за третман на Вилсоновата болест биле испитувани за употреба во терапијата за рак [141]
Бакарот е суштински елемент кај растенијата и животните, но не и сите микроорганизми. Човечкото тело содржи бакар на ниво од околу 1.4 до 2.1мг на килограм телесна маса.[142] Бакар се апсорбира во цревата, потоа се транспортира до црниот дроб врзан за албумин.[143] По обработката во црниот дроб, бакар се дистрибуира до други ткива во втората фаза, која вклучува белковински церулоплазмин, носејќи го најголемиот дел од бакар во крвта. Церулоплазминот, исто така, го носи бакарот кој се излачува во млеко и е особено добро се апсорбира како извор на бакар.[144] Бакар во телото нормално минува низ ентерохепатична циркулација (околу 5мг на ден, наспроти околу 1мг дневно апсорбирано во исхраната и излачуван од телото), а телото може да излачи вишок бакар, доколку е потребно, преку жолчката, која носи бакар од црниот дроб, а потоа не се реапсорбира од цревата.[145][146]
Американскиот институт за медицина (IOM) ги ажурираше проценетите просечни барања (EARs) и препорача диетални додатоци (RDAs) за бакар во 2001 година. Доколку нема доволно информации за да се воспостават ЕАР и РДА, наместо тоа, се користи проценет назначен како адекватен внес (AI). AI за бакар се: 200 μg од бакар за мажи и жени од 0-6 месеци, и 220 μg од бакар за 7-12 месеци стари мажи и жени. RDA за бакар се: 340 μg бакар за 1-3-годишни мажи, 440 μg од бакар за 4-8 годишни мажи, 700 μg од бакар за мажи 9-13 години, 890 μg од бакар за мажи 14-18 години, и 900 μg од бакар за мажи на возраст од 19 години и постари. RDA за бакар се: 340 μg бакар за 1-3-годишни жени, 440 μg од бакар за 4-8 години стари жени, 700 μg од бакар за жени од 9-13 години, 890 μg од бакар за 14-18 години стари жени и 900 μg од бакар за жени кои се 19 години и постари. RDA за бакар се: 1.000 μg од бакар за 14-50-годишни бремени жени; Покрај тоа, 1.300 μg од бакар за 14-50-годишни жени во лактација.[147] Што се однесува до безбедноста, IOM, исто така, поставува толерантни нивоа на внес (ULs) за витамини и минерали кога се доволно. Во случај на бакар, UL е поставен на 10 мг/ден. Колективно, EARs, RDAs, AIs и ULs се нарекуваат диететски референтни вредности.[148]
Европскиот орган за безбедност на храната (EFSA) се однесува на колективниот сет на информации како референтни вредности за исхраната, со референтниот внес на население (PRI) наместо RDA, и просечниот услов, наместо EAR. AI и UL дефинирани како и во САД. За жените и мажите на возраст од 18 години и постари, AI се поставени на 1,3 и 1,6мг/ден, соодветно. AI за бременост и лактација е 1,5 мг/ден. За деца на возраст од 1-17 години, AI се зголемуваат со возраста од 0,7 до 1,3 мг/ден. Овие AI се повисоки од американските RDAs.[149] Европската тело за безбедност на храната го разгледа истото безбедносно прашање и го постави својот UL на 5мг/ден, што е половина од вредноста на САД.[150]
За потребите на САД за храна и додаток во исхраната, износот во порција е изразен како процент од дневна вредност (%ДВ). За цели на етикетирање на бакарот 100% од дневната вредност беше 2.0 мг, но Од 27 мај 2016[update] таа беше ревизирана на 0,9мг за да го усогласат со RDA.[151] Табела на старите и новите возрасни дневни вредности е дадена на референтниот дневен внес. Првичниот рок за кој треба да се почитува беше 28 јули 2018 година, но на 29 септември 2017 година FDA објави предложено правило кое го продолжи крајниот рок до 1 јануари 2020 година за големите компании и 1 јануари 2021 година за мали компании.[152]
Поради нејзината улога во олеснувањето на внесувањето на железо, дефицитот на бакар може да предизвика симптоми слични на анемија, неутропенија, коскени абнормалности, хипопигментација, нарушен раст, зголемена инциденца на инфекции, остеопороза, хипертироидизам и абнормалности во метаболизмот на гликоза и холестерол. Спротивно на тоа, Вилсоновата болест предизвикува акумулација на бакар во ткивото на телото.
Тежок дефицит може да се најде со тестирање за ниски плазматски или серумски нивоа на бакар, низок церулоплазмин и нивоа на супероксидна дисмутаза на црвени крвни клетки; тие не се чувствителни на маргиналниот статус на бакар. "Цитохром c оксидазна активност на леукоцити и тромбоцити" е наведено како уште еден фактор во дефицитот, но резултатите не се потврдени со репликација.[153]
Количините на грам од различни бакарни соли биле земени при обид за самоубиство и произвеле акутна бакарна токсичност кај луѓето, најверојатно поради циркулација на оксидација и создавање на реактивни кислородни видови кои ја оштетуваат ДНК.[154][155] Соодветни количини на бакарни соли (30мг/кг) се токсични кај животните.[156] Минималната диетална вредност за здрав раст кај зајаците е пријавена да биде најмалку 3 ppm во исхраната.[157] Сепак, повисоките концентрации на бакар (100 ppm, 200 ppm, или 500 ppm) во исхраната на зајаци може позитивно да влијаат на ефикасноста на претворањето на добиточната храна, стапките на раст и процентот на облекување на труп.[158]
Хроничната бакарна токсичност вообичаено не се јавува кај луѓето поради транспортните системи кои ја регулираат апсорпцијата и излачувањето. Автосомно рецесивните мутации во транспортерите на бакар можат да ги оневозможат овие системи, што доведува до Вилсонова болест со бакарна акумулација и цироза на црниот дроб кај лица кои имаат наследено два дефектни гени.[142]
Зголемените нивоа на бакар исто така се поврзани со влошување на симптомите на Алцхајмеровата болест.[159][160]
Во САД, Управата за безбедност и здравје при работа (OSHA) назначи дозволена граница на изложеност (PEL) за бакар прашина и гасови на работното место како временски просек (TWA) од 1 мг/м3. Националниот институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH) постави препорачан лимит на изложеност (REL) од 1мг/м3, временски тежински просек. IDLH (веднаш опасен за живот и здравје) е 100мг/м3.[161]
Бакар е составен дел на чадот од тутун.[162][163] Фабриката за тутун лесно ги апсорбира и акумулира тешките метали, како што е бакар од околното тло во лисјата. Тие лесно се апсорбираат во телото на корисникот по вдишување на чад.[164] Здравствените импликации не се јасни.[165]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
