El cobre en la Antigedad[editar]

Estatuilla debroncehallada enHoroztepe(Turqua).El cobre es uno de los pocos metales que pueden encontrarse en la naturaleza en estado "nativo", es decir, sin combinar con otros elementos. Por ello fue uno de los primeros en ser utilizado por el ser humano.14Los otros metales nativos son eloro, elplatino, laplatay elhierroproveniente demeteoritos.Se han encontrado utensilios de cobre nativo de en torno al7000a.C.enayn Tepes(en la actualTurqua) y enIrak. El cobre de ayn Tepes fuerecocidopero el proceso an no estaba perfeccionado.14En esta poca, enOriente Prximotambin se utilizabancarbonatos de cobre(malaquitayazurita) con motivos ornamentales. En la regin de losGrandes Lagosde Amrica del Norte, donde abundaban los yacimientos de cobre nativo, desde el4000a.C.los indgenas acostumbraban a golpearlas hasta darles forma de punta de flecha, aunque nunca llegaron a descubrir la fusin.Los primeroscrisolespara producir cobre metlico a partir decarbonatosmediantereduccionesconcarbndatan delV milenioa.C.14Es el inicio de la llamadaEdad del Cobre, apareciendo crisoles en toda la zona entre losBalcaneseIrn, incluyendoEgipto. Se han encontrado pruebas de la explotacin de minas de carbonatos de cobre desde pocas muy antiguas tanto enTracia(Ai Bunar) como en la pennsula delSina.15De un modo endgeno, no conectado con las civilizaciones del Viejo Mundo, en la Amrica precolombina, en torno alsiglo IVa.C.la culturaMochedesarroll la metalurgia del cobre ya refinado a partir de la malaquita y otros carbonatos cuprferos.Hacia el3500a.C.la produccin de cobre enEuropaentr en declive a causa del agotamiento de los yacimientos de carbonatos. Por esta poca se produjo la irrupcin desde el este de unos pueblos, genricamente denominadoskurganes, que portaban una nueva tecnologa: el uso del cobre arsenical. Esta tecnologa, quizs desarrollada enOriente Prximoo en elCucaso, permita obtener cobre mediante la oxidacin desulfuro de cobre. Para evitar que el cobre se oxidase, se aadaarsnicoal mineral. El cobre arsenical (a veces llamado tambin "bronce arsenical") era ms cortante que el cobre nativo y adems poda obtenerse de los muy abundantes yacimientos de sulfuros. Unindolo a la tambin nueva tecnologa delmoldede dos piezas, que permita la produccin en masa de objetos, los kurganes se equiparon dehachasde guerra y se extendieron rpidamente.14

Estatua en cobre del faranPepy I. Siglo XXIIIa.C.tzi, el cadver hallado en losAlpesy datado hacia el3300a.C., llevaba un hacha de cobre con un 99,7% de cobre y un 0,22% dearsnico.1617De esta poca data tambin el yacimiento deLos Millares(Almera, Espaa), centro metalrgico cercano a las minas de cobre de lasierra de Gdor.No se sabe cmo ni dnde surgi la idea de aadirestaoal cobre, produciendo el primerbronce. Se cree que fue un descubrimiento imprevisto, ya que el estao es ms blando que el cobre y, sin embargo, al aadirlo al cobre se obtena un material ms duro cuyos filos se conservaban ms tiempo.14El descubrimiento de esta nueva tecnologa desencaden el comienzo de laEdad del Bronce, fechado en torno a3000a.C.para Oriente Prximo,2500a.C.paraTroyay elDanubioy2000a.C.paraChina. En el yacimiento deBang Chian, enTailandia, se han datado objetos de bronce anteriores al ao2000a.C.18Durante muchos siglos el bronce tuvo un papel protagonista y cobraron gran importancia los yacimientos de estao, a menudo alejados de los grandes centros urbanos de aquella poca.El declive del bronce empez hacia el1000a.C., cuando surgi en Oriente Prximo una nueva tecnologa que posibilit la produccin dehierrometlico a partir de minerales frreos. Las armas dehierrofueron reemplazando a las de cobre en todo el espacio entre Europa y Oriente Medio. En zonas comoChinala Edad del Bronce se prolong varios siglos ms. Hubo tambin regiones del mundo donde nunca lleg a utilizarse el bronce. Por ejemplo, elfrica subsaharianapas directamente de la piedra al hierro.Sin embargo, el uso del cobre y el bronce no desapareci durante laEdad del Hierro. Reemplazados en el armamento, estos metales pasaron a ser utilizados esencialmente en laconstrucciny en objetos decorativos comoestatuas. Ellatn, una aleacin de cobre ycincfue inventado hacia el600a.C.Tambin hacia esta poca se fabricaron las primerasmonedasen el estado deLidia, en la actual Turqua. Mientras que lasmonedasms valiosas se acuaron en oro y plata, las de uso ms cotidiano se hicieron de cobre y bronce.19La bsqueda de cobre y metales preciosos por el Mediterrneo condujo a loscartaginesesa explotar el gran yacimiento deRo Tinto, en la actualprovincia de Huelva. Tras lasGuerras Pnicaslosromanosse apoderaron de estas minas y las siguieron explotando hasta agotar todo el xido de cobre. Debajo de l qued una gran veta de sulfuro de cobre, el cual los romanos no saban aprovechar eficazmente. A la cada delImperio romanola mina haba sido abandonada y solo fue reabierta cuando losandalusesinventaron un proceso ms eficaz para extraer el cobre del sulfuro.19Vanse tambin:Edad de los MetalesyEdad del Cobre.Edad Media y Edad Moderna[editar]La resistencia a la corrosin del cobre, el bronce y el latn permiti que estos metales hayan sido utilizados no solo como decorativos sino tambin como funcionales desde laEdad Mediahasta nuestros das. Entre los siglosXyXIIse hallaron en Europa Central grandes yacimientos de plata y cobre, principalmenteRammelsbergyJoachimsthal. De ellos surgi una gran parte de la materia prima para realizar las grandescampanas, puertas yestatuasde lascatedralesgticaseuropeas.19Adems del uso blico del cobre para la fabricacin de objetos, como hachas,espadas,cascosocorazas; tambin se utiliz el cobre en la Edad Media enluminariascomocandilesocandelabros; enbraserosy en objetos de almacenamiento, comoarcasoestuches.20Los primeroscaoneseuropeos dehierro forjadodatan delsiglo XIV, pero hacia elsiglo XVIel bronce se impuso como el material casi nico para toda laartilleray mantuvo ese dominio hasta bien entrado elsiglo XIX.21En elBarroco, durante lossiglos XVIIyXVIII, el cobre y sus aleaciones adquirieron gran importancia en la construccin de obras monumentales, la produccin de maquinaria derelojeray una amplia variedad de objetos decorativos y funcionales.22Lasmonarquas autoritariasdelAntiguo Rgimenutilizaron el cobre en aleacin con la plata (denominadavelln) para realizar repetidasdevaluacionesmonetarias, llegando a la emisin de monedas puramente de cobre, caractersticas de las dificultades de la Hacienda de laMonarqua Hispnicadel siglo XVII (que lo utiliz en tanta cantidad que tuvo que recurrir a importarlo de Suecia).23Edad Contempornea[editar]

Disco de Faraday.Durante 1831 y 1832,Michael Faradaydescubri que unconductor elctricomovindose perpendicularmente a uncampo magnticogeneraba unadiferencia de potencial. Aprovechando esto, construy el primergenerador elctrico, eldisco de Faraday, empleando un disco de cobre que giraba entre los extremos de unimncon forma de herradura,induciendounacorriente elctrica.24El posterior desarrollo de generadores elctricos y su empleo en lahistoria de la electricidadha dado lugar a que el cobre haya obtenido una importancia destacada en la humanidad, que ha aumentado su demanda notablemente.Durante gran parte delsiglo XIX,Gran Bretaafue el mayor productor mundial de cobre, pero la importancia que fue adquiriendo el cobre motiv laexplotacin mineraen otros pases, llegando a destacarse la produccin enEstados UnidosyChile, adems de la apertura de minas enfrica. De esta forma, en 1911 la produccin mundial de cobre super el milln de toneladas de cobre fino.La aparicin de los procesos que permitan la produccin masiva deaceroa mediados delsiglo XIX, como elconvertidor Thomas-Bessemero elhorno Martin-Siemensdio lugar a que se sustituyera el uso del cobre y de sus aleaciones en algunas aplicaciones determinadas donde se requera un material mstenazyresistente. Sin embargo, el desarrollo tecnolgico que sigui a laRevolucin industrialen todas las ramas de la actividad humana y los adelantos logrados en la metalurgia del cobre han permitido producir una amplia variedad de aleaciones. Esto ha dado lugar a que se incrementen los campos de aplicacin del cobre, lo cual, aadido aldesarrollo econmicode varios pases, ha conllevado un notable aumento de la demanda mundial.Estados Unidos[editar]

Produccin de mineral de cobre entre 1900 y 2004, en el mundo (rojo), EE.UU. (azul) yChile(verde).Desde principios delsiglo XIXexisti produccin de cobre en losEstados Unidos, primero enMchigany ms tarde enArizona. Se trataba de pequeasminasque explotaban mineral de altaley.25El desarrollo del proceso de flotacin, ms eficaz, hacia finales del siglo XIX permiti poner en explotacin grandes yacimientos de baja ley, principalmente en Arizona,MontanayUtah. En pocos aosEstados Unidosse convirti en el primer productor mundial de cobre.25En 1916 las minas estadounidenses produjeron por vez primera ms de un milln de toneladas de cobre, representando en torno a las tres cuartas partes de la produccin mundial. La produccin minera baj fuertemente a partir de lacrisis de 1929, no solo por la reduccin del consumo sino porque se dispar el reciclaje de metal. La demanda se recuper a finales de los aos 30, volviendo a superar las minas estadounidenses el milln de toneladas en 1940. Sin embargo, esta cifra ya representaba "solo" la mitad de la produccin mundial y no llegaba a cubrir la demanda interna, por lo que en 1941 el pas se convirti por primera vez en importador neto de cobre.26Desde losaos 1950hasta la actualidad la produccin de Estados Unidos ha oscilado entre uno y dos millones de toneladas anuales, lo cual representa una fraccin cada vez menor del total mundial (27% en 1970, 17% en 1980, 8% en 2006). Mientras tanto, el consumo ha seguido creciendo continuamente y ello ha obligado a importar cantidades cada vez mayores de metal, superndose el milln detoneladasimportadas por vez primera en 2001.26Chile[editar]

La produccin chilena de cobre se ha multiplicado por cuatro en las dos ltimas dcadas.En 1810, ao de su primera junta nacional,Chileproduca unas 19000 toneladas de cobre al ao. A lo largo del siglo, la cifra fue creciendo hasta convertir al pas en el primer productor y exportador mundial. Sin embargo, a finales delsiglo XIX, comenz un periodo de decadencia, debido por un lado al agotamiento de los yacimientos de alta ley y por otro al hecho de que la explotacin delsalitreacaparaba las inversiones mineras. En 1897, la produccin haba cado a 21000 toneladas, casi lo mismo que en 1810.27La situacin cambi a comienzos delsiglo XX, cuando grandes grupos mineros dotados de este pas obtuvieron avances tecnolgicos que permitieron la recuperacin de cobre en yacimientos de baja concentracin, iniciando la explotacin de los yacimientos chilenos.27El Estado chileno recibi pocos beneficios de la minera del cobre durante toda la primera mitad del siglo XX. La situacin empez a cambiar en 1951 con la firma del Convenio de Washington, que le permiti disponer del 20% de la produccin. En 1966, elCongreso Nacional de Chileimpuso la creacin deSociedades Mineras Mixtascon las empresas extranjeras en las cuales el Estado tendra el 51% de la propiedad de los yacimientos. El proceso dechilenizacin del cobre2829culmin en julio de1971, bajo el mandato deSalvador Allende, cuando el Congreso aprob por unanimidad lanacionalizacin de la Gran Minera del Cobre.2730[...] por exigirlo el inters nacional y en ejercicio del derecho soberano e inalienable del Estado de disponer libremente de sus riquezas y recursos naturales, se nacionalizan y declaran por tanto incorporadas al pleno y exclusivo dominio de la Nacin las empresas extranjeras que constituyen la gran minera del cobre.Disposicin transitoria agregada en 1971 al artculo 10. de laConstitucin de Chile.En 1976, ya bajo largimen militar de Pinochet, el Estado fund laCorporacin Nacional del Cobre de Chile(Codelco) para gestionar las grandes minas de cobre.27La mina deChuquicamata, en la cual se han encontrado evidencias de la extraccin de cobre por culturas precolombinas,31inici su construccin para la explotacin industrial en 1910;32su explotacin se inici el 18 de mayo de 1915.33Chuquicamataes lamina a cielo abiertoms grande del mundo34y fue durante varios aos la mina de cobre de mayor produccin del mundo.35En 2002, se fusionaron las divisiones deChuquicamatayRadomiro Tomic, creando el complejo mineroCodelco Norte, que consta de dos minas a cielo abierto,ChuquicamatayMina Sur. Aunque el yacimiento de Radomiro Tomic fue descubierto en los aos 1950, sus operaciones comenzaron en 1995, una vez actualizados los estudios deviabilidad tcnicayeconmica.32En 1995, se inici la construccin de la mina deMinera Escondida, en laII Regin de Antofagasta, y en 1998 se iniciaron las operaciones de extraccin. Es la mina de mayor produccin del mundo. LaHuelga de la Minera Escondida en el 2006paraliz la produccin durante 25 das y alter los precios mundiales del cobre.3637La produccin de Minera Escondida alcanz en2007las 1483934t.38Esta produccin representa el 9,5% de la produccin mundial y el 26% de la produccin chilena de cobre, segn estimaciones para 2007.39En las ltimas dcadas, Chile se ha consolidado como el mayor productor mundial de cobre,40pasando del 14% de la produccin mundial en 1960 al 36% en 2006.41Vase tambin:Gran Minera del Cobre en ChileIstopos[editar]

Configuracin electrnicadel tomo de cobre.En la naturaleza se encuentran dosistoposestables:63Cu y65Cu. El ms ligero de ellos es el ms abundante (69,17%). Se han caracterizado hasta el momento 25istopos radiactivosde los cuales los ms estables son el67Cu, el64Cu y el61Cu conperiodos de semidesintegracinde 61,83 horas, 12,70 horas y 3,333 horas respectivamente. Los dems radioistopos, con masas atmicas desde 54,966uma(55Cu) a 78,955uma (79Cu), tienen periodos de semidesintegracin inferiores a 23,7 minutos y la mayora no alcanzan los 30 segundos. Los istopos68Cu y70Cu presentan estadosmetaestablescon un periodo de semidesintegracin mayor al del estado fundamental.Los istopos ms ligeros que el63Cu estable se desintegran principalmente poremisin betapositiva, originando istopos denquel, mientras que los ms pesados que el istopo65Cu estable se desintegran poremisin betanegativa dando lugar a istopos decinc. El istopo64Cu se desintegra generando64Zn, porcaptura electrnicay emisin beta positiva en un 69% y por desintegracin beta negativa genera64Ni en el 31% restante.42Propiedades y caractersticas del cobre[editar]Propiedades fsicas[editar]

CubiertadelPalacio de los DeportesdeMxico D. F.construida en 1968 con cobre expuesto a la intemperie.El cobre posee varias propiedades fsicas que propician su uso industrial en mltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, despus delhierroy delaluminio, ms consumido en el mundo. Es de color rojizo y debrillometlico y, despus de laplata, es el elemento con mayor conductividad elctrica y trmica. Es un material abundante en la naturaleza; tiene un precio accesible y sereciclade forma indefinida; formaaleacionespara mejorar las prestaciones mecnicas y es resistente a lacorrosinyoxidacin.Laconductividad elctricadel cobre puro fue adoptada por laComisin Electrotcnica Internacionalen1913como la referencia estndar para esta magnitud, estableciendo elInternational Annealed Copper Standard(Estndar Internacional del CobreRecocido) o IACS. Segn esta definicin, la conductividad del cobre recocido medida a 20Ces igual a 5,80107S/m.43A este valor de conductividad se le asigna un ndice 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa en porcentaje de IACS. La mayora de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como laplatao los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.44Propiedades mecnicas[editar]Tanto el cobre como sus aleaciones tienen una buenamaquinabilidad, es decir, son fciles demecanizar. El cobre posee muy buenaductilidadymaleabilidadlo que permite producir lminas e hilos muy delgados y finos. Es un metal blando, con un ndice de dureza 3 en laescala de Mohs(50 en laescala de Vickers) y su resistencia a latraccines de 210MPa, con unlmite elsticode 33,3MPa.2Admiteprocesos de fabricacinde deformacin comolaminacinoforja, y procesos desoldaduray sus aleaciones adquieren propiedades diferentes contratamientos trmicoscomotempleyrecocido. En general, sus propiedades mejoran con bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicacionescriognicas.Caractersticas qumicas[editar]

Techumbrede cobre conptinadecardenilloen el ayuntamiento deMinneapolis(Minnesota).En la mayora de sus compuestos, el cobre presentaestados de oxidacinbajos, siendo el ms comn el +2, aunque tambin hay algunos con estado de oxidacin +1.Expuesto al aire, el color rojo salmn, inicial se torna rojo violeta por la formacin dexido cuproso(Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formacin dexido cprico(CuO).45La coloracin azul del Cu+2se debe a la formacin del ion [Cu (OH2)6]+2.46Expuesto largo tiempo al aire hmedo, forma una capa adherente e impermeable decarbonatobsico(carbonato cprico) de color verde y venenoso.47Tambin pueden formarseptinasdecardenillo, una mezcla venenosa de acetatos de cobre de color verdoso o azulado que se forma cuando los xidos de cobre reaccionan concido actico,48que es el responsable del sabor delvinagrey se produce en procesos defermentacin actica. Al emplear utensilios de cobre para la coccin de alimentos, deben tomarse precauciones para evitar intoxicaciones porcardenilloque, a pesar de su mal sabor, puede ser enmascarado con salsas y condimentos y ser ingerido.Los halgenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en presencia de humedad. En seco, elcloroy elbromono producen efecto y elflorsolo le ataca a temperaturas superiores a 500C.45Elcloruro cuprosoy elcloruro cprico, combinados con el oxgeno y en presencia de humedad producencido clorhdrico, ocasionando unas manchas deatacamitaoparatacamita, de color verde plido a azul verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie y producen ms cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la erosin.49Loscidos oxcidosatacan al cobre, por lo cual se utilizan estos cidos comodecapantes(cido sulfrico) yabrillantadores(cido ntrico). Elcido sulfricoreacciona con el cobre formando un sulfuro, CuS (covelina) o Cu2S (calcocita) de color negro y agua. Tambin pueden formarse sales desulfato cprico(antlerita) con colores de verde a azul verdoso.49Estas sales son muy comunes en losnodosde losacumuladores de plomoque se emplean en losautomviles.

Disco de cobre obtenido mediante un proceso de colada continua (99,95% de pureza).Elcido ctricodisuelve el xido de cobre, por lo que se aplica para limpiar superficies de cobre, lustrando el metal y formandocitrato de cobre. Si despus de limpiar el cobre con cido ctrico, se vuelve a utilizar el mismo pao para limpiar superficies deplomo, elplomose baar de una capa externa de citrato de cobre ycitrato de plomocon un color rojizo y negro.Propiedades biolgicas[editar]Artculo principal:Biologa del cobreEn las plantas, el cobre posee un importante papel en el proceso de lafotosntesisy forma parte de la composicin de laplastocianina. Alrededor del 70% del cobre de una planta est presente en la clorofila, principalmente en loscloroplastos. Los primeros sntomas en las plantas por deficiencia de cobre aparecen en forma de hojas estrechas y retorcidas, adems de puntas blanquecinas. Laspanculasy lasvainaspueden aparecer vacas por una deficiencia severa de cobre, ocasionando graves prdidas econmicas en la actividad agrcola.50El cobre contribuye a la formacin deglbulos rojosy al mantenimiento de losvasos sanguneos,nervios,sistema inmunitarioyhuesosy por tanto es esencial para la vida humana. El cobre se encuentra en algunasenzimascomo lacitocromo coxidasa, lalisil oxidasay lasuperxido dismutasa.6El desequilibrio de cobre en el organismo cuando se produce en forma excesiva ocasiona una enfermedad heptica conocida comoenfermedad de Wilson, el origen de esta enfermedad es hereditario, y aparte del trastorno heptico que ocasiona tambin daa al sistema nervioso. Se trata de una enfermedad poco comn.7Puede producirse deficiencia de cobre en nios con una dieta pobre en calcio, especialmente si presentan diarreas o desnutricin. Tambin hay enfermedades que disminuyen la absorcin de cobre, como laenfermedad celiaca, lafibrosis qusticao al llevar dietas restrictivas.51El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vsceras y nueces entre otros, adems del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo.Precauciones sanitarias del cobre[editar]A pesar de que el cobre es unoligoelementonecesario para la vida, unos niveles altos de este elemento en el organismo pueden ser dainos para la salud. La inhalacin de niveles altos de cobre puede producir irritacin de las vas respiratorias. La ingestin de niveles altos de cobre puede producir nuseas, vmitos y diarrea. Un exceso de cobre en la sangre puede daar el hgado y los riones, e incluso causar la muerte.52Ingerir por va oral una cantidad de 30 g de sulfato de cobre es potencialmente letal en los humanos.Para las actividades laborales en las que se elaboran y manipulan productos de cobre, es necesario utilizar medidas de proteccin colectiva que protejan a los trabajadores. Elvalor lmite toleradoes de 0,2mg/m para el humo y 1mg/m para el polvo y la niebla. El cobre reacciona con oxidantes fuertes tales comocloratos,bromatosyyoduros, originando un peligro de explosin. Adems puede ser necesario el uso deequipos de proteccin individualcomoguantes,gafasymascarillas. Adems, puede ser recomendable que los trabajadores se duchen y se cambien de ropa antes de volver a su casa cada da.52LaOrganizacin Mundial de la Salud(OMS) en suGua de la calidad del agua potablerecomienda un nivel mximo de 2mg/l.53El mismo valor ha sido adoptado en laUnin Europeacomo valor lmite de cobre en elagua potable, mientras que enEstados Unidosla Agencia de Proteccin Ambiental ha establecido un mximo de 1,3mg/l.54El agua conconcentracionesde cobre superiores a 1mg/l puede ensuciar la ropa al lavarla y presentar un sabor metlico desagradable.5455LaAgencia para Sustancias Txicas y el Registro de EnfermedadesdeEstados Unidosrecomienda que, para disminuir los niveles de cobre en el agua potable que se conduce portuberasde cobre, se deje correr el agua por lo menos 15 segundos antes de beberla o usarla por primera vez en la maana.52Las actividades mineras pueden provocar la contaminacin de ros y aguas subterrneas con cobre y otros metales durante su explotacin as como una vez abandonada la minera en la zona. El color turquesa del agua y las rocas se debe a la accin que el cobre y otros metales desarrollan durante su explotacin minera.5657Aleaciones y tipos de cobre[editar]Desde el punto de vista fsico, el cobre puro posee muy bajolmite elstico(33MPa) y unadurezaescasa (3 en laescala de Mohso 50 en laescala de Vickers).2En cambio, unido enaleacincon otros elementos adquiere caractersticas mecnicas muy superiores, aunque disminuye su conductividad. Existe una amplia variedad de aleaciones de cobre, de cuyas composiciones dependen las caractersticas tcnicas que se obtienen, por lo que se utilizan en multitud de objetos con aplicaciones tcnicas muy diversas. El cobre se alea principalmente con los siguientes elementos:Zn,Sn,Al,Ni,Be,Si,Cd,Cry otros en menor cuanta.Segn los fines a los que se destinan en la industria, se clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo. Para identificarlas tienen las siguientes nomenclaturas generales segn la normaISO1190-1:1982 o su equivalenteUNE37102:1984.58Ambas normas utilizan el sistema UNS (delinglsUnified Numbering System).59Latn (Cu-Zn)[editar]Artculo principal:Latn

Jarrnegipcio delatn,Museo del Louvre,Pars.Ellatn, tambin conocido comocuzin, es una aleacin de cobre,cinc(Zn) y, en menor proporcin, otros metales. Se obtiene mediante lafundicinde sus componentes en uncrisolo mediante lafundicinyreduccindemenassulfurosas en unhorno de reverberoo decubilote. En los latones industriales, el porcentaje de Zn se mantiene siempre inferior a 50%. Su composicin influye en las caractersticas mecnicas, lafusibilidady la capacidad de conformacin porfundicin,forjaymecanizado. En fro, loslingotesobtenidos sedeformanplsticamenteproduciendolminas,varillaso se cortan en tiras susceptibles de estirarse para fabricaralambres. Su densidad depende de su composicin y generalmente ronda entre 8,4g/cm y 8,7g/cm.Las caractersticas de los latones dependen de la proporcin de elementos que intervengan en la aleacin de tal forma que algunos tipos de latn sonmaleablesnicamente en fro, otros exclusivamente en caliente, y algunos no lo son a ninguna temperatura. Todos los tipos de latones se vuelven quebradizos cuando se calientan a una temperatura prxima alpunto de fusin.El latn es ms duro que el cobre, pero fcil demecanizar,grabaryfundir. Es resistente a laoxidacin, a las condiciones salinas y esmaleable, por lo que puede laminarse en planchas finas. Sumaleabilidadvara la temperatura y con la presencia, incluso en cantidades mnimas, de otros metales en su composicin.Un pequeo aporte deplomoen la composicin del latn mejora lamaquinabilidadporque facilita la fragmentacin de lasvirutasen el mecanizado. El plomo tambin tiene un efecto lubricante por su bajo punto de fusin, lo que permite ralentizar el desgaste de la herramienta de corte.El latn admite pocos tratamientos trmicos y nicamente se realizanrecocidosde homogeneizacin y recristalizacin. El latn tiene un coloramarillobrillante, con parecido aloro, caracterstica que es aprovechada enjoyera, especialmente enbisutera, y en elgalvanizadode elementos decorativos. Las aplicaciones de los latones abarcan otros campos muy diversos, comoarmamento,calderera,soldadura, fabricacin de alambres, tubos decondensadoresyterminales elctricos. Como no es atacado por el agua salada, se usa tambin en las construcciones debarcosy en equipos pesqueros y marinos.El latn no produce chispas por impacto mecnico, una propiedad atpica en las aleaciones. Esta caracterstica convierte al latn en un material importante en la fabricacin de envases para la manipulacin de compuestos inflamables, cepillos de limpieza de metales y enpararrayos.Bronce (Cu-Sn)[editar]Artculo principal:Bronce

Estatua de bronce. David desnudo.Las aleaciones en cuya composicin predominan el cobre y elestao(Sn) se conocen con el nombre debroncey son conocidas desde la antigedad. Hay muchos tipos de bronces que contienen adems otros elementos comoaluminio,berilio,cromoosilicio. El porcentaje de estao en estas aleaciones est comprendido entre el 2 y el 22%. Son de color amarillento y las piezas fundidas de bronce son de mejor calidad que las de latn, pero son ms difciles de mecanizar y ms caras.La tecnologa metalrgica de la fabricacin de bronce es uno de los hitos ms importantes de la historia de la humanidad pues dio origen a la llamadaEdad de Bronce. El bronce fue la primera aleacin fabricada voluntariamente por el ser humano: se realizaba mezclando el mineral de cobre (calcopirita,malaquita, etc.) y el de estao (casiterita) en un horno alimentado concarbn vegetal. El resultante de la combustin delcarbn, que se oxidaba formandoanhdrido carbnico, produca la reduccin los minerales de cobre y estao a metales. El cobre y el estao que se fundan, se aleaban entre un 5 y un 10% en peso de estao.El bronce se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, enbateras elctricasy en la fabricacin devlvulas,tuberasy uniones defontanera. Algunas aleaciones de bronce se usan en uniones deslizantes, comocojinetesy descansos, discos de friccin; y otras aplicaciones donde se requiere alta resistencia a lacorrosincomorodetesdeturbinaso vlvulas debombas, entre otroselementos de mquinas. En algunas aplicaciones elctricas es utilizado enresortes.Alpaca (Cu-Ni-Zn)[editar]Artculo principal:Alpaca

Hueveras dealpaca.Lasalpacaso platas alemanas son aleaciones de cobre,nquel(Ni) yzinc(Zn), en una proporcin de 50-70% de cobre, 13-25% de nquel, y 13-25% de zinc.60Sus propiedades varan de forma continua en funcin de la proporcin de estos elementos en su composicin, pasando de mximos de dureza a mnimos de conductividad. Estas aleaciones tienen la propiedad de rechazar los organismos marinos (antifouling). Si a estas aleaciones de cobre-nquel-cincse les aaden pequeas cantidades dealuminioohierroconstituyen aleaciones que se caracterizan por su resistencia a lacorrosinmarina, por lo que se utilizan ampliamente en la construccin naval, principalmente en condensadores ytuberas, as como en la fabricacin demonedasy de resistencias elctricas.61Las aleaciones de alpaca tienen una buena resistencia a la corrosin y buenas cualidades mecnicas. Su aplicacin se abarca materiales detelecomunicaciones, instrumentos y accesorios defontaneray electricidad, como grifos, abrazaderas, muelles, conectores. Tambin se emplea en la construccin y ferretera, para elementos decorativos y en las industrias qumicas y alimentarias, adems de materiales de vajillas y orfebrera.62Elmoneles una aleacin que se obtiene directamente de minerales canadienses y tiene una composicin de Cu=28-30%, Ni=66-67%, Fe=3-3,5%. Este material tiene gran resistencia a los agentes corrosivos y a las altas temperaturas.63Otro tipo de alpaca es el llamadoplatinoide, aleacin de color blanco compuesta de 60% de cobre,14% de nquel, 24% de cinc y de 1-2% dewolframio.64Otras aleaciones[editar]Otras aleaciones de cobre con aplicaciones tcnicas son las siguientes: Cobre-cadmio(Cu-Cd): son aleaciones de cobre con un pequeo porcentaje decadmioy tienen con mayor resistencia que el cobre puro. Se utilizan en lneas elctricas areas sometidas a fuertes solicitaciones mecnicas comocatenariasy cables de contacto paratranvas. Cobre-cromo(Cu-Cr)yCobre-cromo-circonio (Cu-Cr-Zr): tienen una alta conductividad elctrica y trmica. Se utilizan enelectrodosdesoldadura por resistencia, barras de colectores,contactoresde potencia, equipossiderrgicosyresortesconductores. Cobre-hierro-fsforo (Cu-Fe-P). Para la fabricacin de elementos que requieran una buena conductividad elctrica y buenas propiedades trmicas y mecnicas se aaden al cobre partculas dehierroyfsforo. Estas aleaciones se utilizan encircuitos integradosporque tienen una buena conductividad elctrica, buenas propiedades mecnicas y tienen una alta resistencia a latemperatura.65 Cobre-aluminio(Cu-Al): tambin conocidas como bronces alaluminioyduraluminio, contienen al menos un 10% de aluminio. Estas aleaciones son muy parecidas aloroy muy apreciadas para trabajos artsticos. Tienen buenas propiedades mecnicas y una elevada resistencia a la corrosin. Se utilizan tambin para lostrenes de aterrizajede losaviones, en ciertas construcciones mecnicas.66 Cobre-berilio(Cu-Be): es una aleacin constituida esencialmente por cobre. Esta aleacin tiene importantes propiedades mecnicas y gran resistencia a la corrosin. Se utiliza para fabricar muelles,moldespara plsticos, electrodos para soldar por resistencia y herramientasantideflagrantes.67 Cobre-plata(Cu-Ag)o cobre a laplata: es una aleacin dbil por su alto contenido de cobre, que se caracteriza por una alta dureza que le permite soportar temperaturas de hasta 226C, manteniendo la conductividad elctrica del cobre.68 Constantn(Cu55Ni45): es unaaleacinformada por un 55% de cobre y un 45% denquel. Se caracteriza por tener un unaresistividad elctricade 4,9107m casi constante en un amplio rango de temperaturas, con uncoeficiente de temperaturade 105K1. Se emplea en la fabricacin determopares,galgas extensiomtricasymonedas. Manganina(Cu86Mn12Ni2): es otra aleacin con un muy bajo coeficiente de temperatura y se utiliza en galgas extensiomtricas yresistoresde alta estabilidad. Adems, supotencialtermoelctricode contacto con el cobre porefecto Seebeckes muy pequeo (+0,6mV/100K). Su resistividad elctrica es de unos 4,9107m y su coeficiente de temperatura es de 108K1.69Algunas aleaciones de cobre tienen pequeos porcentajes deazufrey deplomoque mejoran lamaquinabilidadde la aleacin. Tanto el plomo como el azufre tienen muy bajasolubilidaden el cobre, separndose respectivamente como plomo (Pb) y comosulfuro cuproso(Cu2S) en losbordes de granoy facilitando la rotura de las virutas en los procesos de mecanizado, mejorando la maquinabilidad de la aleacin.65Procesos industriales del cobre[editar]Minera del cobre[editar]

Mina a cielo abiertoenBingham,Illinois(Estados Unidos).

Mina de cobreChuquicamata,Chile.El cobre nativo suele acompaar a sus minerales en bolsas que afloran a la superficie explotndose en minas a cielo abierto. El cobre se obtiene a partir de minerales sulfurados (80%) y de minerales oxidados (20%), los primeros se tratan por un proceso denominado pirometalurgia y los segundos por otro proceso denominado hidrometalurgia.70Generalmente en la capa superior se encuentran los minerales oxidados (cuprita,melaconita), junto a cobre nativo en pequeas cantidades, lo que explica su elaboracin milenaria ya que el metal poda extraerse fcilmente en hornos de fosa. A continuacin, por debajo del nivel fretico, se encuentran laspiritas(sulfuros) primariascalcosina(Cu2S) ycovellina(CuS) y finalmente las secundariascalcopirita(FeCuS2) cuya explotacin es ms rentable que la de las anteriores. Acompaando a estos minerales se encuentran otros como labornita(Cu5FeS4), los cobres grises y los carbonatosazuritaymalaquitaque suelen formar masas importantes en las minas de cobre por ser la forma en la que usualmente se alteran los sulfuros.La tecnologa de obtencin del cobre est muy bien desarrollada aunque es laboriosa debido a la pobreza de laley de los minerales. Los yacimientos de cobre contienen generalmente concentraciones muy bajas del metal. sta es la causa de que muchas de las distintas fases de produccin tengan por objeto la eliminacin de impurezas.71Vanse tambin:Categora:Empresas de minera de cobreyMinas de cobre.Metalurgia del cobre[editar]

Mineral de cobre.

Ctodo de cobre.Artculo principal:Industria del cobreLametalurgiadel cobre depende de que el mineral se presente en forma desulfuroso de xidos (cuprosoucprico).Para los sulfuros se utiliza para producir ctodos la va llamada pirometalurgia, que consiste en el siguiente proceso: Conminucin del mineral -> Concentracin (flotacin) ->fundicin en horno -> paso a convertidores -> afino -> moldeo denodos-> electrorefinacin ->ctodo. El proceso de refinado produce unos ctodos con un contenido del 99,9% de cobre. Los ctodos son unas planchas de un metro cuadrado y un peso de 55kg.Otros componentes que se obtienen de este proceso sonhierro(Fe) yazufre(S), adems de muy pequeas cantidades deplata(Ag) yoro(Au). Como impurezas del proceso se extraen tambinplomo(Pb),arsnico(As) ymercurio(Hg).Como regla general una instalacin metalrgica de cobre que produzca 300.000t/ao de nodos, consume 1.000.000t/ao de concentrado de cobre y como subproductos produce 900.000t/ao decido sulfricoy 300.000t/ao de escorias.72Cuando se trata de aprovechar los residuos minerales, la pequea concentracin de cobre que hay en ellos se encuentra en forma de xidos y sulfuros, y para recuperar ese cobre se emplea la tecnologa llamada hidrometalurgia, ms conocida por su nomenclatura anglosajona Sx-Ew.El proceso que sigue esta tcnica es el siguiente: Mineral de cobre->lixiviacin-> extraccin->electrlisis->ctodoEsta tecnologa se utiliza muy poco porque la casi totalidad de concentrados de cobre se encuentra formando sulfuros, siendo la produccin mundial estimada de recuperacin de residuos en torno al 15% de la totalidad de cobre producido.7273Tratamientos trmicos del cobre[editar]

Tuberade cobrerecocido.El cobre y sus aleaciones permiten determinadostratamientos trmicospara fines muy determinados siendo los ms usuales los derecocido, refinado y temple.El cobre duro recocido se presenta muy bien para operaciones en fro como son: doblado, estampado y embutido. El recocido se produce calentando el cobre o el latn a una temperatura adecuada en un horno elctrico de atmsfera controlada, y luego se deja enfriar al aire. Hay que procurar no superar la temperatura de recocido porque entonces se quema el cobre y se torna quebradizo y queda inutilizable.El refinado es un proceso controlado de oxidacin seguida de una reduccin. El objetivo de la oxidacin es eliminar las impurezas contenidas en el cobre, volatilizndolas o reducindolas a escorias. A continuacin la reduccin es mejorar laductilidady lamaleabilidaddel material.74Los tratamientos trmicos que se realizan a los latones son principalmente recocidos de homogeneizacin, recristalizacin y estabilizacin. Los latones con ms del 35% de Zn pueden templarse para hacerlos ms blandos.Los bronces habitualmente se someten a tratamientos de recocidos de homogeneizacin para las aleaciones de moldeo; y recocidos contradurezay de recristalizacin para las aleaciones de forja. El temple de los bronces de doselementosconstituyentes es anlogo altemplado del acero: se calienta a unos 600C y se enfra rpidamente. Con esto se consigue disminuir ladurezadel material, al contrario de lo que sucede al templaraceroy algunos bronces con ms de dos componentes.75Aplicaciones y usos del cobre[editar]Ya sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, el uso industrial del cobre es muy elevado. Es un material importante en multitud de actividades econmicas y ha sido considerado un recurso estratgico en situaciones de conflicto.Cobre metlico[editar]El cobre se utiliza tanto con un gran nivel de pureza, cercano al 100%, como aleado con otros elementos. El cobre puro se emplea principalmente en la fabricacin de cables elctricos.Electricidad y telecomunicaciones[editar]

Cable elctricode cobre.El cobre es el metal no precioso con mejorconductividad elctrica. Esto, unido a suductilidady resistencia mecnica, lo han convertido en el material ms empleado para fabricarcables elctricos, tanto de uso industrial como residencial. Asimismo se emplean conductores de cobre en numerosos equipos elctricos comogeneradores,motoresytransformadores. La principal alternativa al cobre en estas aplicaciones es elaluminio.41Tambin son de cobre la mayora de los cables telefnicos, los cuales adems posibilitan el acceso aInternet. Las principales alternativas al cobre para telecomunicaciones son lafibra pticay lossistemas inalmbricos. Por otro lado, todos los equipos informticos y de telecomunicaciones contienen cobre en mayor o menor medida, por ejemplo en suscircuitos integrados, transformadores y cableado interno.41Medios de transporte[editar]El cobre se emplea en varios componentes de coches y camiones, principalmente losradiadores(gracias a su altaconductividad trmicay resistencia a la corrosin),frenosycojinetes, adems naturalmente de los cables y motores elctricos. Un coche pequeo contiene en total en torno a 20kg de cobre, subiendo esta cifra a 45kg para los de mayor tamao.41Tambin lostrenesrequieren grandes cantidades de cobre en su construccin: 1 - 2 toneladas en los trenes tradicionales y hasta 4 toneladas en los dealta velocidad. Adems lascatenariascontienen unas 10 toneladas de cobre por kilmetro en laslneas de alta velocidad.10Por ltimo, loscascos de los barcosincluyen a menudo aleaciones de cobre y nquel para reducir el ensuciamiento producido por los seres marinos.Construccin y ornamentacin[editar]

Cara de laEstatua de la LibertaddeNueva York, hecha con lminas de cobre sobre una estructura deacero.Una gran parte de lasredes de transporte de aguaestn hechas de cobre o latn,76debido a su resistencia a la corrosin y sus propiedades anti-bacterianas, habiendo quedado las tuberas deplomoen desuso por sus efectos nocivos para la salud humana. Frente a las tuberas deplstico, las de cobre tienen la ventaja de que no arden en caso de incendio y por tanto no liberan humos y gases potencialmente txicos.41El cobre y, sobre todo, el bronce se utilizan tambin como elementos arquitectnicos y revestimientos entejados,fachadas, puertas y ventanas. El cobre se emplea tambin a menudo para lospomosde las puertas de locales pblicos, ya que sus propiedades anti-bacterianas evitan la propagacin deepidemias.41Dos aplicaciones clsicas del bronce en la construccin y ornamentacin son la realizacin deestatuasy decampanas.El sector de la construccin consume actualmente (2008) el 26% de la produccin mundial de cobre.10Monedas[editar]Desde el inicio de la acuacin demonedasen laEdad Antiguael cobre se emplea como materia prima de las mismas, a veces puro y, ms a menudo, en aleaciones como elbroncey elcupronquel.Ejemplos de monedas que incluyen cobre puro: Las monedas deuno,dosycincocntimos de euro son deacerorecubierto de cobre.77Lamoneda de un centavo de dlar estadounidensees decincrecubierto de cobre.78Ejemplos de monedas de cupronquel: Disco interior de lamoneda de un euroy parte exterior de lamoneda de dos euros.77Monedas de 25 y 50 cntimos de dlar estadounidense.78Monedas espaolas de 5, 10, 25, 50 y 200 pesetas acuadas desde 1949.79Ejemplos de monedas de otras aleaciones de cobre: Las monedas dediez,veinteycincuentacntimos de euro son deoro nrdico, una aleacin que contiene un 89% de cobre.77Las monedas argentinas de 5, 10, 25 y 50 centavos depesoen su versin dorada, son de 92% de cobre y 8% dealuminio.Otras aplicaciones[editar]

Instrumento musical de viento.El cobre participa en la materia prima de una gran cantidad de diferentes y variados componentes de todo tipo demaquinaria, tales comocasquillos,cojinetes, embellecedores, etc. Forma parte de los elementos debisutera,bombillasytubos fluorescentes,calderera,electroimanes,monedas,instrumentos musicales de viento,microondas, sistemas de calefaccin yaire acondicionado. El cobre, el bronce y el latn son aptos para tratamientos degalvanizadopara cubrir otros metales.Cobre no metlico[editar]Elsulfato de cobre (II)tambin conocido comosulfato cpricoes el compuesto de cobre de mayor importancia industrial y se emplea comoabonoypesticidaen agricultura,alguicidaen la depuracin delaguay comoconservantede lamadera.El sulfato de cobre est especialmente indicado para suplir funciones principales del cobre en la planta, en el campo de lasenzimas:oxidasasdelcido ascrbico,polifenol,citocromo, etc. Tambin forma parte de la plastocianina contenida en loscloroplastosy que participa en la cadena de transferencia de electrones de lafotosntesis. Su absorcin se realiza mediante un proceso activo metablicamente. Prcticamente no es afectado por la competencia de otroscationespero, por el contrario, afecta a los dems cationes. Este producto puede ser aplicado a todo tipo de cultivo y en cualquier zona climtica eninvernaderos.80Para la decoracin deazulejosycermica, se realizanvidriadosque proporcionan un brillo metlico de diferentes colores. Para decorar la pieza una vez cocida y vidriada, se aplican mezclas dexidos de cobrey otros materiales y despus se vuelve a cocer la pieza a menor temperatura.81Al mezclar otros materiales con los xidos de cobre pueden obtenerse diferentes tonalidades.82Para las decoraciones de cermica, tambin se emplean pelculas metlicas de plata y cobre en mezclascoloidalesde barnices cermicos que proporcionan tonos parecidos a las irisaciones metlicas deloroo del cobre.8384Unpigmentomuy utilizado enpinturapara los tonos verdes es elcardenillo, tambin conocido en este mbito comoverdigris, que consiste en una mezcla formada principalmente por acetatos de cobre, que proporciona tonos verdosos o azulados.85Vanse tambin:Sulfato cprico,xido de cobre (I),xido de cobre (II)yCardenillo.Productos del cobre[editar]Fundicin: blster y nodos[editar]El cobre blster, tambin llamado ampollado o andico, tiene una pureza de entre 98 y 99,5%, y su principal aplicacin es la fabricacin por vaelectrolticade ctodos de cobre, cuya pureza alcanza el 99,99%. Tambin se puede emplear para sintetizarsulfato de cobrey otros productos qumicos. Su principal aplicacin es su transformacin en nodos de cobre.86El paso intermedio en la transformacin de cobre blster en ctodos de cobre es la produccin de nodos de cobre, con cerca de 99,6% de pureza. Un nodo de cobre tiene unas dimensiones aproximadas de 100x125cm, un grosor de 5cm y un peso aproximado de 350kg.Refinera: ctodos[editar]El ctodo de cobre constituye la materia prima idnea para la produccin de alambrn de cobre de altas especificaciones. Es un producto, con un contenido superior al 99,99% de cobre, es resultante del refino electroltico de los nodos de cobre. Su calidad est dentro de la denominacin Cu-CATH-01 bajo la norma EN 1978:1998. Se presenta en paquetes corrugados y flejes, cuya plancha tiene unas dimensiones de 980x930mm y un grosor de 7mm con un peso aproximado de 47kg. Su uso fundamental es la produccin de alambrn de cobre de alta calidad, aunque tambin se utiliza para la elaboracin de otros semitransformados de alta exigencia.87Subproductos de fundicin y refinera[editar]Despus del proceso de elaborar nodo de cobre y ctodo de cobre se obtienen los siguientes subproductos:cido sulfrico. Escoria granulada. Lodos electrolticos.Sulfato de nquel.YesoAlambrn[editar]El alambrn de cobre es un producto resultante de la transformacin de ctodo en la colada continua. Su proceso de produccin se realiza segn las normas ASTM B49-92 y EN 1977.Las caractersticas esenciales del alambrn producido por la empresa Atlantic-copper son:88 Dimetro y tolerancia: 8mm 0,4mm. Cu: 99,97% min. Oxgeno: 200ppm. Conductividad elctrica: > 101% (IACS. Test de elongacin espiral: > 450m (200C)El alambrn se comercializa en bobinas flejadas sobre palet de madera y protegidas con funda de plstico. Cuyas dimensiones son: Peso bobina 5000kg, dimetro exterior 1785mm, dimetro interior 1150mm y altura 900mm. Las aplicaciones del alambrn son para la fabricacin de cables elctricos que requieran una alta calidad, ya sean esmaltados o multifilares de dimetros de 0,15/0,20mm.Alambre de cobre desnudo[editar]

Bobina de alambre desnudo.El alambre de cobre desnudo se produce a partir del alambrn y mediante un proceso de desbaste y con un horno de recocido. Se obtiene alambre desnudo formado por un hilo de cobre electroltico en tres temples, duro, semiduro y suave y se utiliza para usos elctricos se produce en una gama de dimetros de 1mm a 8mm y en bobinas que pueden pesar del orden de 2250kg. Este alambre se utiliza en lneas areas de distribucin elctrica, en neutros de subestaciones, conexiones a tierra de equipos y sistemas y para fabricar hilos planos, esmaltados y multifilares que pueden tener un dimetros de 0,25/0,22mm. Est fabricado a base de cobre de alta pureza con un contenido mnimo de 99,9% de Cu. Este tipo de alambre tiene una alta conductividad,ductilidady resistencia mecnica as como gran resistencia a la corrosin en ambientes salobres.89Trefilado[editar]Artculo principal:Cable elctricoSe denominatrefiladoal proceso de adelgazamiento del cobre a travs del estiramiento mecnico que se ejerce al mismo al partir de alambrn de 6 u 8mm de dimetro con el objetivo de producir cables elctricos flexibles con la seccin requerida. Un cable elctrico se compone de varios hilos que mediante un proceso de extrusin se le aplica el aislamiento exterior con un compuesto plstico dePVCopolietileno. Generalmente el calibre de entrada es de 6 a 8mm, para luego adelgazarlo al dimetro requerido. Como el trefilado es un proceso continuo se van formando diferentes bobinas o rollos que van siendo cortados a las longitudes requeridas o establecidos por las normas y son debidamente etiquetados con los correspondientes datos tcnicos del cable.Se llama apantallado al cubrimiento de un conductor central debidamente aislado por varios hilos conductores de cobre, que entrelazados alrededor forman una pantalla. Cuando es necesario aislar un hilo conductor mediante esmaltado se le aplica una capa debarniz(poliesterimida). Estas mezclas de resinas son usadas para recubrir el conductor metlico quedando aislados del medio ambiente que lo rodea y logrando de esta forma conducir el flujo elctrico sin problemas.90Tubos[editar]

Bobina de tubo de cobre.Untuboes un producto hueco, cuya seccin es normalmente redonda, que tiene una periferia continua y que es utilizado en gasfitera,fontaneray sistemas mecnicos para el transporte delquidosogases.Los tubos de cobre debido a las caractersticas propias de este metal de alta resistencia a la corrosin y su resistencia y su adaptabilidad consiguen que se utilicen masivamente en residencias, edificios, condominios, oficinas, locales comerciales e industriales.Para la fabricacin de tubo se parte, por lo general de una mezcla de cobre refinado y dechatarrade calidad controlada, se funde en un horno y por medio de la colada de cobre se obtienen lingotes conocidos como billets, que tienen forma cilndrica, con dimensiones que generalmente son de 300mm de dimetro y 8 m de largo y que pesan aproximadamente 5 toneladas mtricas. Estos bloques metlicos se utilizan para la fabricacin de tubos sin costura por medio de una serie de deformaciones plsticas.Las etapas son las siguientes: Corte: Los billets se cortan en piezas de alrededor de 700 mm de largo, teniendo en cuenta la capacidad de las instalaciones de produccin de la planta. Calentamiento: A continuacin se calienta el billet, en un horno de tnel a una temperatura entre 800 y 900C. Aqu, el metal alcanza un mayor grado de capacidad de deformacin plstica, con lo que se reduce la presin necesaria para las siguientes operaciones de transformacin. Extrusin: En esta operacin se obtiene en una sola pasada una pieza o pretubo de gran dimetro con paredes muy gruesas. En la prctica el extrusor es una prensa en la cual el billet, previamente recalentado, es forzado a pasar a travs de una matriz calibrada. El pistn que ejerce la presin tiene un mandril (*) que perfora el billet. Como esta operacin se efecta a alta temperatura, el cobre experimenta una oxidacin que perjudica las operaciones posteriores (que se efectan en atmsferas controladas con enfriamiento rpido para impedir la oxidacin superficial del pretubo). Laminacin: Es una operacin "en fro" que consiste en pasar el pretubo a travs de dos cilindros que giran en sentido contrario. Adems del movimiento rotatorio los dos cilindros tienen un movimiento de vaivn en sentido longitudinal, en tanto que el pretubo, al cual se ha insertado un mandril, avanza en forma helicoidal. Con esto se obtiene una reduccin en el espesor de la pared del tubo, mantenindose la seccin perfectamente circular. La operacin de laminacin en fro produce tubos de alta dureza llamados tambin de temple duro. Trefilado: La reduccin sucesiva de dimetros para obtener los diversos productos comerciales se efecta en una operacin en fro llamada trefilado que consiste en estirar el tubo obligndolo a pasar a travs de una serie de matrices externas y de un calibre interno conocido como mandril flotante. La operacin industrial se lleva a cabo en una mquina llamada "Bull Block" donde la extremidad del tubo est apretada por una mordaza montada en un cilindro rotatorio que produce la traccin. Recocido: La deformacin plstica en fro origina un endurecimiento del metal que trae como consecuencia una prdida en la plasticidad. Los sucesivos trefilados aumentan este endurecimiento y dan lugar a un mayor peligro de rotura del tubo. Por esta causa se emplea un tratamiento trmico llamado recocido, para una cristalizacin del cobre que permite recuperar las caractersticas de plasticidad. (*) Nota explicativa (MEMORIAL). Acabado: Al final del ciclo de produccin se obtiene un tubo recocido; presentado en rollos de alta calidad. A estos tubos se les puede aplicar un revestimiento externo de proteccin o aislante para diversos usos, o efectuar un acabado interno muy liso para aplicaciones especiales. Control de Calidad: El tubo terminado se somete a pruebas para determinar imperfecciones, siendo usuales las de induccin electromagntica por corrientes de Foucault, que permiten detectar grietas y otras imperfecciones en el interior de la pared del tubo. Embalaje: Los tubos de cobre recocido o los de temple blando se presentan en rollos que son embalados cuidadosamente para evitar deformaciones por los movimientos. Los tubos laminados en fro de temple duro se presentan en tiras, generalmente de 6m de largo, las cuales se empaquetan en atados para su transporte a los lugares de uso. Como los tubos de cobre no experimentan envejecimiento por accin de los rayos ultravioletas, el ozono u otros agentes qumicos y fsicos, no requieren de caractersticas especiales de almacenamiento y embalaje. Despus de un periodo prolongado puede formarse una ligera oxidacin superficial, pero ello no presenta mayores inconvenientes para un posterior empleo.Tubos de cobre. Procobre PerLaminacin[editar]Una de las propiedades fundamentales del cobre es sumaleabilidadque permite producir todo tipo de lminas desde grosores muy pequeos, tanto en forma de rollo continuo como en planchas de diversas dimensiones, mediante las instalaciones de laminacin adecuadas.Fundicin de piezas[editar]Artculo principal:Fundicin

Caones debroncefundido.Los Invlidos,Pars.El cobre puro no es muy adecuado para fundicin por moldeo porque producegalleo. Este fenmeno consiste en que eloxgenodel aire se absorbe sobre el cobre a altas temperaturas y formaburbujas; cuando despus se enfra el metal, se libera el oxgeno de las burbujas y quedan huecos microscpicos sobre la superficie de las piezas fundidas.91Sus aleaciones si permiten fabricar piezas por cualquiera de los procesos defundicinde piezas que existen dependiendo del tipo de pieza y de la cantidad que se tenga que producir. Los mtodos ms usuales de fundicin son por moldeo y por centrifugado.Se denomina fundicin por moldeo al proceso de fabricacin de piezas, comnmente metlicas pero tambin de plstico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica. El proceso tradicional es la fundicin en arena, por ser sta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesin y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundidoEl proceso defundicin centrifugadaconsiste en depositar una capa de fundicin lquida en unmoldede revolucin girando a gran velocidad y solidificar rpidamente el metal mediante un enfriamiento continuo del molde o coquilla. Las aplicaciones de este tipo de fundicin son muy variadas.Forjado[editar]

Prensa de estampacin.Elforjado en calientede una pieza consiste en insertar en un molde una barra de metal, calentarla a la temperatura adecuada y obligarla a deformarse plsticamente hasta adoptar la forma del molde. La ventaja de forjar en caliente es que se reduce la potencia mecnica que debe suministrar laprensapara la deformacin plstica.92Los productos del cobre y sus aleaciones renen muy buenas condiciones para producir piezas por procesos de estampacin en caliente, permitiendo el diseo de piezas sumamente complejas gracias a la gran ductilidad del material y la escasa resistencia a la deformacin que opone, proporcionando as una vida larga a las matrices. Una aleacin de cobre es forjable en caliente si existe un rango de temperaturas suficientemente amplio en el que la ductilidad y la resistencia a la deformacin sean aceptables. Este rango de temperaturas depende de composicin qumica que tenga, en la que influyen los elementos aadidos y de las impurezas.Mecanizado[editar]

Piezas de cobre mecanizadas.Las piezas de cobre o de sus aleaciones que van a someterse a trabajos demecanizadopor arranque de viruta tienen en su composicin qumica una pequea aportacin deplomoyazufreque provoca una fractura mejor de lavirutacortada.Actualmente (2008) el mecanizado de componentes de cobre, se realiza bajo el concepto de mecanizado rpido en seco con la herramienta refrigerada por aire si es necesario. Este tipo de mecanizado rpido se caracteriza por que los cabezales de las mquinas giran a velocidades muy altas consiguiendo grandesvelocidades de corteenherramientasde poco dimetro.Asimismo, las herramientas que se utilizan suelen ser integrales de metal duro, con recubrimientos especiales que posibilitan trabajar con avances de corte muy elevados. Los recubrimientos y materiales de estas herramientas son muy resistentes al desgaste, pueden trabajar a temperaturas elevadas, de ah que no sea necesario muchas veces su refrigeracin, tienen un coeficiente de friccin muy bajo y consiguen acabados superficiales muy finos y precisos.93Soldadura[editar]

Componentes de tuberas para soldar.Para soldar uniones de cobre o de sus aleaciones se utilizan dos tipos de soldadura diferentes:soldadura blandaysoldadura fuerte.La soldadura blanda es aquella que se realiza a una temperatura de unos 200C y se utiliza para la unin de los componentes de circuitos impresos y electrnicos. Se utilizansoldadores de estaoy el material de aporte es una aleacin deestaoyplomoen forma de alambre en rollo y que tiene resina desoxidante en su alma. Es una soldadura poco resistente y sirve para asegurar la continuidad de la corriente elctrica a travs delcircuito.94Las soldaduras de tuberas de agua y gas realizadas por los fontaneros son de diversos tipos en funcin de los materiales que se quieran unir y de la estanqueidad que se quiera conseguir de la soldadura. Actualmente, la mayora de los tubos de instalaciones de fontanera son de cobre, aunque en ocasiones se usan tambin otros materiales.La soldadura de tuberas de cobre se realiza con sopletes de gas que proporcionan la llama para fundir el material soldante. El combustible del soplete puede serbutanoopropano.El cobre se utiliza tambin como aglutinante en la soldadura fuerte de fontanera, utilizada para conducciones de gas y canalizaciones complejas de agua caliente. Un metal alternativo para esta aplicacin es laplata.95Calderera[editar]Artculo principal:Calderera

Destilera con alambiques de cobre.Se llamacaldereraa una especialidad profesional de la rama de fabricacin metlica que tiene como funcin principal la construccin de depsitos aptos para el almacenaje y transporte de slidos en forma de granos o ridos, lquidos y gas as como todo tipo de construccin naval y estructuras metlicas. Gracias a la excelente conductividad trmica que tiene la chapa de cobre se utiliza para fabricaralambiques,calderas,serpentines, cubiertas, etc.Embuticin[editar]Se denominaembuticinal proceso de conformado en fro por el que se transforma un disco o piezas recortada, segn el material, en piezas huecas, e incluso partiendo de piezas previamente embutidas, estirarlas a una seccin menor con mayor altura.El objetivo es conseguir una pieza hueca de acuerdo con la forma definida por la matriz de embuticin que se utilice, mediante la presin ejercida por la prensa. La matriz de embuticin tambin es conocida como molde.Se trata de un proceso de conformado de chapa por deformacin plstica en el curso del cual la chapa sufre simultneamente transformaciones por estirado y por recalcado producindose variaciones en su espesor. Para la embuticin se emplean, casi exclusivamente,prensas hidrulicas.96La chapa de cobre y sus aleaciones tienen unas propiedades muy buenas para ser conformados en fro. La embuticin es un buen proceso para la fabricacin en chapa fina de piezas con superficies complejas y altas exigencias dimensionales, sustituyendo con xito a piezas tradicionalmente fabricadas por fundicin y mecanizado.97Estampacin[editar]Se conoce con el nombre deestampacina la operacin mecnica que se realiza para grabar un dibujo o una leyenda en la superficie plana de una pieza que generalmente es dechapametlica. Las chapas de cobre y sus aleaciones renen condiciones muy buenas para realizar en ellas todo tipo de grabados.Los elementos claves de la estampacin lo constituyen una prensa que puede ser mecnica, neumtica o hidrulica; de tamao, forma y potencia muy variada, y una matriz llamada estampa otroquel, donde est grabado el dibujo que se deseaacuaren la chapa, y que al dar un golpe seco sobre la misma queda grabado.El estampado de los metales se realiza por presin o impacto, donde la chapa se adapta a la forma del molde. La estampacin es una de las tareas de mecanizado ms fciles que existen, y permite un gran nivel de automatismo del proceso cuando se trata de realizar grandes cantidades de piezas.La estampacin se puede realizar en fro o en caliente, la estampacin de piezas en caliente se llama forja, y tiene un funcionamiento diferente a la estampacin en fro que se realiza en chapas generalmente. Las chapas de acero, aluminio, plata, latn y oro son las ms adecuadas para la estampacin. Una de las tareas de estampacin ms conocidas es la que realiza el estampado de las caras de lasmonedasen el proceso de acuacin de las mismas.Troquelado[editar]

Prensa troqueladora de excntrica.Se denominatroqueladoa la operacin mecnica que se realiza para producir piezas de chapa metlica o donde sea necesario realizar diversos agujeros en las mismas. Para realizar esta tarea, se utilizan desde simples mecanismos de accionamiento manual hasta sofisticadasprensas mecnicasde gran potencia.Los elementos bsicos de una prensa troqueladora lo constituyen eltroquelque tiene la forma y dimensiones exteriores de la pieza o de los agujeros que se quieran realizar, y lamatrizde corte por donde se inserta el troquel cuando es impulsado de forma enrgica por la potencia que le proporciona la prensa mediante un accionamiento de excntrica que tiene y que proporciona un golpe seco y contundente sobre la chapa, produciendo un corte limpio de la misma.Segn el trabajo que se tenga que realizar, as son diseadas y construidas las prensas. Hay matrices simples y progresivas donde la chapa, que est en forma de grandes rollos, avanza automticamente provocando el trabajo de forma continuado, y no requiriendo otros cuidados que cambiar de rollo de chapa cuando se termina e ir retirando las piezas troqueladas as como vigilar la calidad del corte que realizan.Cuando el corte se deteriora por desgaste del troquel y de la matriz se desmontan de la mquina y se les rectifica en una rectificadora plana estableciendo un nuevo corte. Una matriz y un troquel permiten muchos reafilados hasta que se desgastan totalmente.Hay troqueladoras que funcionan con un cabezal donde puede llevar insertado varios troqueles de diferentes medidas, y una mesa amplia donde se coloca la chapa que se quiere mecanizar. Esta mesa es activada mediante CNC y se desplaza a lo largo y ancho de la misma a gran velocidad, produciendo las piezas con rapidez y exactitud.Reciclado[editar]El cobre es uno de los pocos materiales que no se degradan ni pierden sus propiedades qumicas o fsicas en el proceso de reciclaje.41Puede ser reciclado un nmero ilimitado de veces sin perder sus propiedades, siendo imposible distinguir si un objeto de cobre est hecho de fuentes primarias o recicladas. Esto hace que el cobre haya sido, desde la Antigedad, uno de los materiales ms reciclados.10El reciclado proporciona una parte fundamental de las necesidades totales de cobre metlico. Se estima que en 2004 el 9% de la demanda mundial se satisfizo mediante el reciclado de objetos viejos de cobre. Si tambin se considera "reciclaje" el refundido de los desechos del proceso de refinado del mineral, el porcentaje de cobre reciclado asciende al 34% en el mundo y hasta un 41% en la Unin Europea.10El reciclado del cobre no requiere tanta energa como su extraccin minera. A pesar de que el reciclado requiere recoger, clasificar y fundir los objetos de metal, la cantidad de energa necesaria para reciclar el cobre es solo alrededor de un 25% de la requerida para convertir el mineral de cobre en metal.98La eficacia del sistema de reciclado depende de factores tecnolgicos como el diseo de los productos, econmicos como el precio del cobre y sociales como el concienciamiento de la poblacin acerca deldesarrollo sostenible. Otro factor clave es la legislacin. Actualmente existen ms de 140 leyes, regulaciones, directivas y guas nacionales e internacionales que tratan de favorecer la gestin responsable del final delciclo de vidade los productos que contienen cobre como por ejemplo electrodomsticos, telfonos y vehculos.41En laUnin Europea, ladirectiva2002/96/CE sobre residuos de aparatos elctricos y electrnicos (RAEE, oWEEEdelinglsWaste Electrical and Electronic Equipment) propicia una poltica de minimizacin de desperdicios, que incluye una obligatoria y drstica reduccin de los desechos industriales y domiciliarios, e incentivos para los productores que producen menos residuos.99El objetivo de esta iniciativa era reciclar 4 kilos por habitante al ao a fines de 2006.Un ejemplo de reciclaje masivo de cobre lo constituy la sustitucin de lasmonedasnacionales de doce pases europeos por eleuroen 2002, el cambio monetario ms grande de la historia. Se eliminaron de la circulacin unas 260.000 toneladas de monedas, conteniendo aproximadamente 147.496 toneladas de cobre, que fueron fundidas y recicladas para su uso en una amplia gama de productos, desde nuevas monedas hasta diferentes productos industriales.98Produccin y comercio[editar]Produccin minera[editar]

Produccin minera de cobre en 2005.100

Evolucin de la produccin mundial de cobre.La produccin mundial de cobre durante el 2011 alcanz un total de 16,10 millones detoneladas mtricasde cobre fino. El principal pas productor esChile, con ms de un tercio del total, seguido porPeryChina:101RangoEstadoProduccin en 2011(en mill. ton/ao)

1Chile5,420

2Per1,220

3China1,190

4Estados Unidos1,120

5Australia0,940

6Zambia0,715

7Rusia0,710

8Indonesia0,625

9Canad0,550

10Repblica Democrtica del Congo0,440

11Polonia0,425

12Mxico0,365

13Kazajistn0,360

De entre las diez mayores minas de cobre del mundo, cinco se encuentran en Chile (Escondida,Codelco Norte,Collahuasi,El TenienteyLos Pelambres), dos en Indonesia, una en Estados Unidos, una en Rusia y otra en Per (Antamina).41Reservas[editar]De acuerdo a informacin entregada en el informe anual del United States Geological Survey (USGS), las estimaciones sealan que las reservas conocidas de cobre en el 2011 a nivel mundial alcanzaran 690 millones de toneladas mtricas de cobre fino. Y segn las estimaciones de USGS, enChileexistiran del orden de 190 millones de toneladas econmicamente explotables, equivalentes al 28% del total de reservas mundiales del mineral; seguido dePercon 90 millones de toneladas econmicamente explotables, equivalentes al 13% del total de reservas mundiales del mineral:101RangoEstadoReservas Mundiales de cobre en 2011(en millones de toneladas)Porcentaje del total (aprox.)

1Chile19028%

2Per9013%

3Australia8612%

4Mxico386%

5Estados Unidos355%

6China304%

7Rusia304%

8Indonesia284%

9Polonia264%

10Repblica Democrtica del Congo203%

11Zambia203%

12Canad71%

13Kazajistn71%

Comercio y consumo[editar]El cobre es el tercer metal ms utilizado en el mundo, por detrs delhierroy elaluminio.102Existe un importante comercio mundial de cobre que mueve unos 30.000 millones de dlares anuales.103Los tres principales mercados de cobre son elLMEdeLondres, elCOMEXdeNueva Yorky laBolsa de MetalesdeShanghi. Estos mercados fijan diariamente el precio del cobre y de loscontratos de futurossobre el metal.103El precio de suele expresar endlares/libray en la ltima dcada ha oscilado entre los 0,65$/lbde finales de 2001 y los ms de 4,00 $/lb alcanzados en 2006 y en 2008.104El fuerte encarecimiento del cobre desde 2004, debido principalmente al aumento de la demanda deChinay otras economas emergentes,105ha provocado una oleada de robos de objetos de cobre (sobre todo cables) en todo el mundo, con los consiguientes riesgos para la infraestructura elctrica.106107108109RangoEstadoConsumo de cobre refinado( en mill. ton/ao )

1Unin Europea4,32

2China3,67

3Estados Unidos2,13

4Japn1,28

5Corea del Sur0,81

6Rusia0,68

7Taiwn0,64

8India0,44

9Brasil0,34

10Mxico0,30

Fuente: World Copper Factbook 200741Los principales productores de mineral de cobre son tambin los principales exportadores, tanto de mineral como de cobre refinado y derivados. Los principales importadores son los pases industrializados:Japn,China,India,Corea del SuryAlemaniapara el mineral yEstados Unidos,Alemania,China,ItaliayTaiwnpara el refinado.41Evolucin del precio delcobrecentvos de dolar deflactado de 2008 por libra de cobre

Fuente: Sociedad Nacional Minera de Chile110