Kupferstufe, ca 4x2 cm

Kupfer kommt gediegen in der Natur vor. Das Schwermetall kristallisiert in dem kubischen Kristallsystem, hat eine zwischen 2,5 und 3 liegende Härte und als blankes Metall eine helle, lachsrosa Farbe. Durch oberflächliche Patina-Bildung verändert sich das Metall auch rotbräunlich bis hin zu einem bläulichen Grün, wobei der Metallglanz verloren geht. Strichfarbe ist rosarot. Kupfer ist als sehr weiches Metall gut formbar und zäh.

Kupfer hat in Verbindungen meistens die Oxidationsstufen +1 oder +2. Es bildet an seiner Oberfläche zuerst ein rotbraunes und danach schwarzes, festes Oxid, das je nach Luftzusammensetzung auch grüne Carbonate, Sulfate und Chloride enthalten kann. Kupferverbindungen sind in der Regel rot (Kupfer I oxid, Cuprit) oder auffallend grün bis hin zu dunkelbau gefärbt. Kupfer II oxid und -sulfid sind schwarz.

Auch in einigen Supraleitern wie YBCO (YBa₂Cu₃O_7-x) ist Kupfer enthalten.

Als gediegenes Element findet sich Kupfer hauptsächlich in basaltischen Laven, wo es sich meist durch Reaktion mit Minerallösungen hydrothermalen Ursprungs aus Eisenoxiderzen bildet. Es tritt meist massiv oder in Form verzweigter Strukturen, so genannter Dendrite auf, selten auch in kristalliner Form. Der Anteil gediegenen Kupfers in der Natur ist allerdings sehr niedrig. In Form von Kupfererzen ist Kupfer dagegen ein sehr häufiger Bestandteil der Erdkruste. Es wird dann aus Kupferkies (CuFeS₂), Kupferglanz (CuS₂), seltener auch aus Bornit (Cu₅FeS₄), Atacamit [CuCl₂ · Cu(OH)₂] und anderen Erzen gewonnen.

Chemisch reines Kupfer
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Wegen seiner guten Leitfähigkeit wird reines Kupfer sowohl in elektrischen Kabeln, Leiterbahnen, als auch in Wärmeleitern benutzt. Gelegentlich werden auch Dächer mit Kupferblech gedeckt, auf denen sich dann eine beständige grünliche Patina bildet. Diese Patina schützt das darunterliegende Metall gut vor weiterer Korrosion, so dass Kupferdächer eine Lebensdauer von mehreren Jahrhunderten haben können. Kupfer ist auch Bestandteil vieler Legierungen wie Messing, Bronze und Neusilber. Kupferlegierungen werden wegen ihrer guten Merkmalen, wie Farbe, Korrosionsbeständigkeit, Preis, Verarbeitbarkeit gerne vielfältig eingesetzt. Für Münzen, Schmuck, Besteck, Armaturen, Kessel, Rohrleitungen, Präzisionsteile, Kunstgegenstände, Musikinstrumente usw. Man unterscheidet Knetlegierungen, was bedeutet, dass diese gut bei Normaltemperatur mechanisch verformt werden können, und Gußwerkstoffe (Rotguß, Bronzen). Beispiel für Knetlegierungen sind das silberähnliche Neusilber, eine Kupfer-Zink-Nickellegierung, und das goldgelbe Messing, eine Kupfer-Zink-Legierung. Viele Münzwerkstoffe sind auf Kupferbasis hergestellt, so das "Nordisches Gold" genannte Metall der goldfarbigen Euromünzen, eine Kupfer-Zink-Aluminium-Zinn Legierung (Cu89Al5Zn5Sn1). Aber auch Gegenstände mit silberweißem oder edelstahlartigem Erscheinungsbild sind in Wirklichkeit hoch kupferhaltige Legierungen worin die kupfereigene Farbe durch ausreichenden Nickelzusatz verschwunden ist. Das Münzmetall der alten 1 D-Mark Geldstücke, sowohl als auch die hellen Anteile der Euromünzen sind aus Kupfer-Nickel Legierungen gefertigt.

Kupferverbindungen kommen in Farbenpigmenten, Medizinischen Präparaten und galvanischen Oberflächenbeschichtungen zu dem Einsatz.

Kupfer wirkt (in Form seiner Ionen) antibakteriell , in größeren Mengen toxisch, weshalb beispielsweise Blumenwasser, das in Kupfergefäßen aufbewahrt wird, nicht so schnell faul wird. Angeblich machten sich schon die alten Ägypter diesen Effekt zunutze. Seine durch saures Wasser gelösten Ionen können beim Menschen schwere Leberschäden hervorrufen. Kupfersulfat (Kupfervitriol) ist ein starkes Brechmittel, und wird darum zur Behandlung vieler Vergiftungen eingesetzt (beispielsweise durch weißen Phosphor).

Kupfer ist aber für alle höheren Lebewesen als Bestandteil vieler Enzyme auch ein lebensnotwendiges Spurenelement. Der tägliche Bedarf eines erwachsenen Menschen beträgt etwa 2 mg.

Kupfer, Gold und Zinn waren die ersten Metalle welche die Menschheit in ihrer Entwicklung kennen lernte. Da Kupfer leicht zu verarbeiten ist, wurde es bereits von den ältesten bekannten Kulturen vor etwa 10 Tausend Jahren benutzt. Die Zeit seines weiträumigen Gebrauchs vom 5. Jahrtausend v. Chr. bis zu dem 3. Jahrtausend v. Chr. wird ab und zu auch Kupferzeit genannt.

Später wurde es mit Zinn (und Bleianteilen) zu Bronze legiert. Diese härtere und technisch widerstandsfähigere Legierung wurde zu dem Namensgeber der Bronzezeit. Die Unterscheidung von Blei gegen Zinn wurde erst mit wachsenden Metallkenntnissen eingeführt, so dass der Begriff Bronze aus heutiger Sicht ca. auf die hochkupferhaltigen Zinn-Kupferlegierungen richtig angewendet ist.

Eine weitere goldgelbe Kupfer-Legierung, das Messing war in dem antiken Griechenland bereits bekannt, wurde durch gemeinsames verarbeiten der jeweiligen Erze erschmolzen, aber erst von den Römern stärker benutzt. In Altkolumbien wurde die Gold-Kupfer-Legierung Tumbaga häufig benutzt.

• http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/29Kupfer.htm
• http://www.kupferinstitut.de
• Mineralienatlas - Kupfer (http://www.mineralienatlas.de/phpwiki/index.php/Kupfer)