Kupfer

Kupfer - Eigenschaften, Entstehung und Verwendung

englisch: copper | französisch: cuivre

Kupfer, die Insel Zypern und der Planet Venus

Der Name Kupfer steht im Zusammenhang mit den historischen Lagerstätten des Minerals: Bereits in der Antike wurde auf der griechischen Insel Zypern Kupfer abgebaut bzw. "diese Insel ausserordentlich reich an Kupfer war" (Meyer; 1807); entsprechend wurde das rotgoldene Mineral zypriotisches Erz (lat.: aes cypricum) genannt. Später leitete sich aus dieser Bezeichnung das Wort Cuprum (lat.) ab.

Der Name Venus als Synonym für Kupfer dahingegen spielt auf die farbliche Ähnlichkeit mit dem Planeten an (Meyer, 1807).

Eigenschaften von Kupfer

Das Mineral Kupfer (Cu) zählt zur Mineralklasse der gediegenen Elemente - genau wie unter anderem Gold, Silber, Platin oder Bismut.

Die Farbe von Kupfer ist unter allen Farben von Mineralien derart selbtbezeichnend, dass sich der metallisch-rötliche Farbton Kupfer als eigenständige Farbbezeichnung etabliert hat, wie auch schon der Mineraloge Georgius Agricola (1494 bis 1555) feststellte, weist Kupfer "eine ganz eigenthümliche rothe (eine kupferrothe Farbe)" auf.
En detail lässt sich die Farbe von Kupfer als metallisch hellrot, rotgold bis rotbraun-kupfrig beschreiben, oder mit den Worten von Leonhard et al. (1806) ist Kupfer "gewöhnlich gelblich- und schwärzlichbraun, röthlich, gelblich, grünlichgrau, auch seltner goldgelb, silberweiß, oder mit bunten Farben angelaufen".
Bisweilen ist in historischen Mineralogiebüchern in puncto Farbe auch die Rede von "Cuivre de Rosette" - Rosenkupfer. Dabei handelt es sich laut dem Naturforscher Johann Rudolf Meyer (1768 bis 1825) um einen in Frankreich üblichen Ausdruck für "ein sehr reines Kupfer" von rosenroter Farbe.
Oft zeigen sich auf Kupfermineralen grüne oder blaue Überzüge (Patina), die durch basische Kupfercarbonate und -hydroxide entstehen.
Die Strichfarbe von Kupfer - d.h., die Farbe, die erscheint, wenn ein Mineral über ein unglasiertes Porzellantäfelchen gestrichen wird - ist ebenso metallisch schimmernd kupferfarben.

Kupfer kristallisiert dem kubischen Kristallsystem folgend, bildet aber nur gelegentlich Kristalle aus, die vielmehr starke Verzerrungen zeigen. Die Aggregate sind dendritisch, massig, klumpig oder baumartig.

Noch bis vor etwa 200 Jahren wurden Mineralien mit allen Sinnen erfasst, so dass der Naturforscher Meyer 1807 festhält, dass Kupfer einen "unangenehmen Geruch und Geschmack" aufweist, dabei "unangenehm zusammenziehend" ist und einen "starken etwas stinkenden Geruch" ausströmt. Haüy et al. pflichten dem 1804 bei und bezeichnen den Geruch als "widerlich".

Kupfer ist mit einer Mohshärte von 2,5 bis 3 auf der 10-stufigen Skala der Härte von Mineralien nach dem Mineralogen Friedrich Mohs (1773 bis 1839) ein weiches Mineral, das sich einfach dehnen lässt, dabei aber nicht auseinanderreißt (Tenazität).

Der Bruch von Kupfer ist hakig, die Spaltbarkeit ist nicht vorhanden. Der Glanz ist wie für Metalle eigen, metallisch. Das Mineral weist eine undurchsichtige Transparenz auf. Lediglich in dünnen Schichten ist Kupfer grün durchscheinend. Die Dichte von Kupfer beträgt 8,3 bis 8,9 g/cm³.

Entstehung und Verbreitung von Kupfer

Kupfer ist häufig Bestandteil von Kupfererzadern in der Oxidationszone von kupferreichen Erzen, Kalk- und Sandsteinen, Schiefern sowie von magmatischen Gesteinen.

Das Mineral wird oftmals von weiteren Kupfererzen, Malachit, Azurit, Shattuckit, Quarz, Calcit, Chalkosin, Cuprit, Zeolith oder Kupferglanz sowie von gediegen Antimon, Gold, Silber und Eisen begleitet.

Kupfer zählt zu den Mineralen, die auf der Welt häufig zu finden sind; so auch beispielsweise auf den Färöer-Inseln; in Norwegen; Schweden; Schottland; England; Irland; Frankreich; Belgien; Oberlausitz, Erzgebirge, St. Andreasberg, Sauerland, Siegerland, Odenwald und Schwarzwald/Deutschland; Wallis/Schweiz; Hohe Tauern, Brixlegg, Lechtaler Alpen/Österreich; Spanien; Portugal; Italien; Tschechien; Slowakei; Slowenien; Ungarn; Rumänien; Bulgarien; Griechenland; Staaten des südlichen Afrikas; Türkei; Aserbaidschan; Kasachstan; Iran; Afghanistan; Indien; China; Japan; Laos; Philippinen; Australien; Neuseeland; Chile; Bolivien; Peru; Kuba; Guatemala; Mexiko; Kanada und in den USA.
Große Kupfervorkommen befinden sich außerdem in der Lausitz.

Verwendung und Bedeutung von Kupfer

Das Edelmetall Kupfer ist bereits seit dem Altertum bekannt. Wie der Mineralogie Johan Gottschalk Wallerius (1709 bis 1785) im Jahr 1776 schreibt, wurde Kupfer "bey den Griechen und Römern zu Riegeln und Pforten, zu Bogen, Ketten, Gewehren, zum Acker- und andern Geräthe gebraucht" - was nicht zuletzt an der leichten Bearbeitung des Minerals liegt.

Kupfer ist ein begehrter Rohstoff in der Elektroindustrie. Als Baumaterial findet Kupfer ebenso Einsatz, insofern dass Kupfer an der Luft unter Einwirkung von Carbonaten eine beständige Patina bildet. Entsprechend wird Kupfer als Material für Simse, Regenrinnen sowie Dächer verwendet. Unerwünschte Überzüge lassen sich durch eine Lösung aus destilliertem Wasser, Kaliumnatriumtartrat und Natriumhydroxid rückgängig machen.

Aufgrund der bakteriziden Wirkung auf Mikroorganismen wird Kupfer weiterhin als Zusatzstoff für Pflanzenschutzmittel, für Besteck, Münzen oder Schmuck genutzt.

Bei der Verwendung für Ringe, Ohrringe, Ketten oder Armreifen wird Kupfer weniger als purer Rohstoff verwendet, vielmehr wird Kupfer als Bestandteil von Legierungen genutzt, bspw. in Form von Rotgold oder Roségold. Beide Farbtöne unterscheiden sich hinsichtlich der Sättigung des Rottons. Während Rotgold satt kupferfarben erstrahlt, geht die Farbe von Roségold ins Zartrosafarbene - zurückzuführen auf den geringeren Kupfergehalt in der Legierung verglichen mit dem höheren Anteil an Kupfer im Rotgold.

Nachweis von Kupfer

Kupfer ist in Salpetersäure löslich unter Entwicklung salpetriger, rötlicher Dämpfe. Der Siedepunkt des Minerals liegt bei 2561,85°C.

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Quellen:
⇒ Wallerius, J. G. (1776): Vom Kupfer. IN: Der physischen Chemie zweyter Theil
⇒ Leonhard, C. C., Kopp, J. H. und Merz, C. F. (1806): Systematisch-tabellarische Uebersicht und Charakteristik der Mineralkörpr. In Oryktognostischer und orologischer Hinsicht aufgestellt
⇒ Haüy, R.J. und Karsten, D. L. G. (1806): Kupfer. IN: Lehrbuch der Mineralogie
⇒ Meyer, J. R. (1807): Kupfer. IN: Systematische Darstellung aller Erfahrungen in der Naturlehre
⇒ Agricola, G. und Lehmann, E. J. T. (1810): Oryktognosie (De natura fossilium). Mineralogische Schriften, übersetzt und mit erläuternden Anmerkungen begleitet von Ernst Lehmann (rezipierte Version)
⇒ Bauer, J.; Tvrz, F. (1993): Der Kosmos-Mineralienführer. Mineralien Gesteine Edelsteine. Ein Bestimmungsbuch mit 576 Farbfotos. Gondrom Verlag GmbH Bindlach
⇒ Medenbach, O.; Sussieck-Fornefeld, C.; Steinbach, G. (1996): Steinbachs Naturführer Mineralien. 223 Artbeschreibungen, 362 Farbfotos, 250 Zeichnungen und 30 Seiten Bestimmungstabellen. Mosaik Verlag München
⇒ Pellant, C. (1994): Steine und Minerale. Ravensburger Naturführer. Ravensburger Buchverlag Otto Maier GmbH
⇒ Schumann, W. (1991): Mineralien Gesteine – Merkmale, Vorkommen und Verwendung. BLV Naturführer. BLV Verlagsgesellschaft mbH München
⇒ Schumann, W. (2017): Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. BLV Bestimmungsbuch, BLV Verlagsgesellschaft mbH München
⇒ Hochleitner, R. (2017): Welcher Stein ist das? Kosmos-Naturführer. Über 350 Mineralien, Edelsteine und Gesteine. Franckh Kosmos Verlag
⇒ www.mindat.org - copper