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Kupfer
Cu 29

Kupfer Copper

Kupfer ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cu und der Ordnungszahl 29. Es ist ein weiches, dehnbares rot-oranges Übergangsmetall mit der zweithöchsten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit nach Silber. Kupfer gehört zu den ältesten von Menschen verwendeten Metallen – bereits vor 9000 Jahren gibt es Nachweise seiner Verhütung. Industriell wird Kupfer am häufigsten für Gebäudeelektrik und Energieübertragung verwendet (ca. 60% des Kupferverbrauchs), gefolgt von Rohrleitungen und elektrischen Steckverbindern. Kupferlegierungen – Messing (Cu-Zn) und Bronze (Cu-Sn) – finden breite Anwendung im Maschinenbau, Schiffbau und bei Musikinstrumenten.

Übergangsmetall USGS 2025 rot-oranger metallischer Glanz
Ordnungszahl 29Z
Atommasse 63.546u
Valenzelektronen 1
Elektronenkonfiguration 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
Dichte
8.96g/cm³
Schmelzpunkt
1085°C
Häufigkeit in der Erdkruste
50.0ppm
Jahresproduktion
23000thousand metric tons
Recyclingrate
60%(Hohe Recyclingrate (~60%); Kupferschrott aus Leitungen und Sanitäranlagen wird breit gesammelt

Warum es verwendet wird

Kupfer hat die 2. höchste elektrische Leitfähigkeit aller Metalle (nach Silber) bei den 2. niedrigsten Kosten – weshalb es in elektrischen Leitungen, Motoren und Transformatoren dominiert. Seine ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit und seine natürlichen antimikrobiellen Eigenschaften (E. coli stirbt innerhalb von 2 Stunden auf Kupferoberflächen) machen es für Wärmetauscher und Gesundheitsbereiche unentbehrlich.

Anwendungen

Construction
42%
Electrical & electronic products
23%
Transportation equipment
18%
Consumer & general products
10%
Industrial machinery & equipment
7%

Anwendungen im DetailVerwendung des Elements und seiner Verbindungen

Hauptverwendungen des Elements

Kupfer ist eines der frühesten von der Menschheit genutzten Metalle und bleibt der Eckpfeiler der modernen Elektro- und Elektronikindustrie, weil seine elektrische und thermische Leitfähigkeit unter den gängigen Metallen nur von Silber übertroffen wird, während seine Vorräte und Kosten weit günstiger sind. Die elektrische Nutzung ist der größte Absatzmarkt des Kupfers: Von Kraftwerken über Umspannwerke bis zu Wandsteckdosen verlassen sich Starkstromkabel, Transformatorwicklungen, Sammelschienen und Motorwicklungen alle auf Kupfer als Leiter, und das Stromnetz einer einzigen Stadt verbraucht Kupfer in der Größenordnung von Zehntausenden Tonnen. Das Bauwesen verwendet große Mengen an Kupferrohren, Installationsrohren und Fittings; dank seiner antibakteriellen Wirkung, Haltbarkeit und Wiederverwertbarkeit ist Kupfer das Material der Wahl für hochwertige Wasserversorgungs-, Abfluss- und HLK-Systeme. Die Elektronik ist noch stärker darauf angewiesen – Kupferfolie in Leiterplatten, Rahmen, Steckverbindern und Wärmespreizsubstraten bedeutet, dass Kupfer in fast jedem elektronischen Gerät steckt. Für Wärmeabfuhr und Wärmetausch verwenden Klimaanlagen, Kühlschränke, Computerkühlkörper und Kfz-Kühler üblicherweise Kupfer oder Kupferlegierungen, weil sie Wärme schnell leiten und leicht zu verarbeiten sind. Außerdem geht Messing (Kupfer-Zink) in Armaturen, Ventile, Musikinstrumente und Beschläge; Bronze in Lager, Zahnräder und Kunstobjekte. Mit dem Aufkommen von Elektrofahrzeugen und Ladepunkten liegt der Kupfereinsatz pro Fahrzeug deutlich höher als bei konventionellen Benzinautos, und der Ausbau von Netzen und Energiespeichern zieht die Kupfernachfrage weiter an. Kupfer ist zudem hochgradig recycelbar, wobei ein großer Teil des Weltangebots aus Sekundärkupfer stammt, was es zu einem Flaggschiffmetall der Kreislaufwirtschaft macht.

Wichtige Verbindungen und ihre Verwendung

CuFeS2, also Chalkopyrit, ist das am weitesten verbreitete und am stärksten verarbeitete Kupfererz der Natur; es erzeugt durch Flotation, Schmelzen und Pyroraffination Blisterkupfer, das anschließend zu Kathodenkupfer elektrolytisch raffiniert wird. Cu2S, also Chalkozin, ist ein hochgradiges sekundäres Kupfererz, das üblicherweise mit Chalkopyrit vergesellschaftet ist und ebenfalls zu den Ausgangsstoffen der pyrometallurgischen Kupferschmelze gehört. Kupfer(II)-oxid (CuO), ein schwarzes Pulver, wird als Farbmittel in Glas und Keramik und als Katalysator der organischen Synthese verwendet und ist zudem ein Rohmaterial zur Herstellung anderer Kupfersalze. Kupfer(II)-sulfat (CuSO4) tritt meist als Pentahydrat (Blausulfat/Chalcanthit) auf; es ist der Hauptbestandteil der Bordeaux-Brühe, die als landwirtschaftliches Fungizid und zur Aquakultur-Desinfektion dient, sowie für Kupfer-Galvanik, Erzflotationsreagenzien und Spurenelement-Zusätze im Tierfutter.

Elementgeschichte

Bekannt seit der Antike — eines der ersten verwendeten Metalle. Kommt natürlich elementar und gebunden vor, hauptsächlich als Oxid-, Sulfid- und Carbonatmineralien.

Legierungen auf Basis dieses Elements (40)

Alle Legierungen anzeigen → H62 QSn6.5-0.1 B10 T2 TU1 H59 H65 H68

Verwandte Elemente

Sc · Scandium Ti · Titan (Element) V · Vanadium Cr · Chrom Mn · Mangan Fe · Eisen Co · Cobalt Ni · Nickel

Häufige FragenLong-Tail-Fragen · datenbasiert

Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Kupfer?
1085 °C
Wie hoch ist der Siedepunkt von Kupfer?
2562 °C
Wie hoch ist die Dichte von Kupfer?
8.96 g/cm³
Welche Ordnungszahl und Kategorie hat Kupfer?
29 · Übergangsmetall
Aus welchem Mineral wird Kupfer hauptsächlich gewonnen?
Chalkopyrit, Bornit
Wie hoch sind die Weltreserven von Kupfer?
980000 thousand metric tons
Wie hoch ist die Jahresproduktion von Kupfer?
23000 thousand metric tons
Wofür wird Kupfer hauptsächlich verwendet?
Kupfer hat die 2. höchste elektrische Leitfähigkeit aller Metalle (nach Silber) bei den 2. niedrigsten Kosten – weshalb es in elektrischen Leitungen, Motoren und Transformatoren dominiert. Seine ausgezeichnete thermische
Wer hat Kupfer wann entdeckt?
Middle East · Antike (seit der Antike bekannt)