Cu

Kobber

atomnummer: 29
gruppe: 11
periode: 4
atomvekt: 63,546

I mennesket
72 mg

I jordskorpen
58 ppm

I havet
23 µg/liter

På solen
0,00 ppt

Innledning

Visste du at...

kobberet i Frihetsgudinnen kommer fra Vigsnes kobberverk i Norge?

[Foto: Helen Lee.]

Frihetsgudinnen utenfor New York.
Foto: Helen Lee.

Kobber er det eneste metalliske grunnstoffet, ved siden av gull, som har farge. Metallet leder strøm og varme svært godt og er svært duktilt, dvs. at det er lett å forme det til tynne tråder eller plater. I tørr luft angripes det nesten ikke, men i fuktig luft vil det få et grønt belegg – irr. Frihetsgudinnen ved innseilingen til New York (bygd i 1866) består av flere hundre kobberplater som til sammen veier 280 tonn. Den grønne fargen skyldes irr. Kobberet brukt i denne berømte statuen er forøvrig norsk, fra Vigsnes kobberverk.

Navn

Navnet kobber kommer fra det latinske aes Cyprium – malm fra øya Kypros. Det moderne latinske ordet for kobber er cuprum, derav grunnstoffsymbolet Cu. De gamle alkymistene brukte symbolet ♀ på kobber. Det er bl.a. det samme symbolet som de brukte på planeten Venus, men i dag sees det vel helst brukt for å markere kvinne/kvinnelig.

Historie

[Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.]

Kobber fra Horten.
Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.

Kobber har vært kjent av menneskene i ca. 10 000 år. Grunnen til at kobber (og gull) har vært kjent så lenge, er at man kan finne det gedigent i naturen, dvs. som metallklumper, og ikke som oksider eller sulfider, som de fleste andre metaller. En del kobbermalm er dessuten lett gjenkjennelig og lett å fremstille kobber fra. Rent kobber er imidlertid svært bløtt, så fart i sakene ble det først da man begynte å blande det med andre metaller – dvs. lagde legeringer. Kobber og tinn gir bronse, en legering som var så viktig til våpen og redskaper at den har gitt opphav til betegnelsen bronsealderen.

Forekomst

Forekomst

Visste du at...

det i 1644 ble det funnet kobberholdig malm i Rørosfjella, og at det alt året etter ble bygd et smelteverk der?

Kobberatomer utgjør 68 ppm av jordskorpens masse, men det er lite av dette vi kan fremstille kobber fra. De samlede reservene av kobber er sannsynligvis ikke større enn 350 millioner tonn. Dette er såpass lite at resirkulering er viktig dersom vi ikke skal få mangel på kobber i fremtiden. Idag kommer ca. 25 % av kobberet som brukes fra resirkulert metall.

Gedigent kobber har liten betydning som kobbermalm, med unntak av en stor forekomst i Utah, USA, Bingham Canyon Mine. Store klumper med gedigent kobber har blitt funnet. Den kanskje største ble funnet i 1857 i Michigan. Den var 15 meter lang, 7 meter bred og 3 meter høy og veide 420 tonn. Dette tilsvarte et års forbruk i USA på de tider. I dag er verdensproduksjonen steget til 17 millioner tonn i året.

[Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.]

Chalkopyritt, CuFeS2, fra Karmøy.
Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.

De viktigste kobbermieralene er chalcopyritt (kobberkis, CuFeS2), bornitt (Cu5FeS4) og chalkosin (kobberglans) (Cu2S). De største forekomstene er i USA, Chile, Russland, Zambia, Peru og Kongo. I Norge er mange av de gamle og tradisjonsrike kobberbergverkene drevet på vulkansk-sedimentære malmer, opprinnelig utfelt fra varme kilder på havbunnen. Dette gjelder blant annet Vigsnes Kobberverk på Karmøy, Folldal Verk, Løkken Gruve, Røros kobberverk, Grong Gruber og Sulitjelma Gruber. Disse forekomstene består gjerne av massiv pyritt (svovelkis) med en del chalcopyritt, pyrrhotitt (magnetkis) og sfaleritt (sinkblende).

Små kobberforekomster av hydrotermal type, der bornitt og chalkosin er avsatt fra vandige løsninger på årer og sprekker, finnes flere steder i Telemark og Numedal. Åmdals kobberverk i Tokke, Telemark, ble drevet sporadisk fra 1691 til 1945 på relativt rike, men små årer med chalcopyritt i kvarts.

[Foto: Grethe Wibetoe, Ki, UiO.]

Røros.
Foto: Grethe Wibetoe, Ki, UiO.

En tredje type kobbermalm er de som er dannet magmatisk, dvs fra en bergartssmelte, og som har høyt innhold av nikkel. En del av våre nikkelforekomster, inneholder ofte like mye kobber som nikkel. Flere av dem ble opprinnelig startet som kobbergruver.

Røros Kobberverk, i drift 1644 til 1977, var et av Norges mest betydningsfulle bergverk. Den totale produksjonen utgjorde 110 000 tonn kobber og 525 000 tonn pyritt. Sulitjelma Gruber (1886-1991) var i sin tid et av landets største bergverk. Årsproduksjonen var på ca. 400 000 tonn råmalm, som ga ca. 19 000 tonn chalcopyritt-, 100 000 tonn pyritt- og 1000 tonn sfaleritt-konsentrater. Vignes kobberverk hadde en samlet produksjon på 4 millioner tonn råmalm inntil driften ble instilt i 1972.

I kroppen

[Illustrasjon: Carl-Henrik Görbitz, KI, UiO]

Laverestående dyr bruker Cu-proteinet hemocyanin for oksygentransport.
Illustrasjon: Carl-Henrik Görbitz, KI, UiO

Kobber er nødvendig for alle levende vesener. Det finnes mer enn ti enzymer som inneholder dette metallet. Cyctochrom c oxidase kreves av alle celler for å produsere energi. Andre enzymer beskytter oss mot frie radikaler. Kobber er dessuten nødvendig for oksidasjon og absorpsjon av jern og C-vitamin. Enzymer med Cu deltar også i produksjon av hemoglobin (se jern), mens laverestående dyr, som ikke har hemoglobin i blodet sitt, faktisk bruker Cu-proteiner for oksygentransport. Pigmenter i huden vår lages av en gruppe Cu-enzymer som kalles tyrosinaser.

Et voksent menneske trenger cirka 1,2 milligram kobber daglig. Underskudd av kobber er svært sjeldent siden vi finner relativt store mengder kobber i mange matvarer. Frivillige med lavere kobber i dietten har fått økt kolesterolnivå, høyere blodtrykk og dårligere evne til å omsette glukose. Blandt de mest kobber-rik matvarene finner vi østers, krabbe og kreps. Blant kjøtt er lam, gris og storfekjøtt av de mer kobberrike. Spesielt finnes det mye av metallet i lever og nyrer på lam og kyr.

Kobber finnes også i blodet i et plasmaprotein (ceruloplasmin) og i kobber-baserte pigmenter.

De genetiske sykdommene kjent som Wilsons og Menkes sykdommer har opphav i at kroppen ikke klarer å utnytte kobberet på riktig måte. I det første tilfellet får man en opphopning av kobber i hjernen; i det andre tilfellet så klarer ikke kroppen å ta opp nok kobber.

Det er viktig å merke seg at de fleste kobberforbindelser er giftige. 30 g kobbersulfat er potentsielt dødelig for mennesket. Symptomer på forgiftning likner de for arsenforgiftning. En viktig faktor for giftigheten til kobber er kobbers redoksegenskaper. Kobber kan donere eller ta opp elektroner når det endrer oksidasjonstilstand mellom Cu(I) og Cu(II) og disse elektronene kan katalysere dannelsen av skadelige reaktive radikaler.

Man tror at sink og kobber kan være rivaler i enkelte sammenhenger i kroppen. Et overskudd av ett av metallene kan dermed medføre et underskudd av det andre, siden metallet da ikke tas opp i tilstrekkelig grad.

Anvendelser

Visste du at...

1- og 5-kronen inneholder 75 % kobber, og at 10- og 20-kronene er laget av en legering med 81 % kobber?

I motsetning til de fleste metaller brukes kobber mye i ren tilstand, særlig der det gjøres bruk av den høye elektriske og termiske ledningsevnen. Derfor finner vi kobber i ledninger, transformatorer, radiatorer og kokekar.

Vi bruker også kobber i vannrør, til takbekledning, beslag, statuer m.m. En ny enebolig inneholder typisk 200 kilo kobber i kabler, rør og armatur.

[Foto: Norges Bank]

Norske mynter.
Foto: Norges Bank

Kobber brukes også i mange legeringer. De mest kjente er nok bronse og messing. I utgangspunktet er bronse en blanding av kobber og tinn, og messing en blanding av kobber og sink. For ytterligere å bedre egenskapene tilsetter man ofte også andre grunnstoffer.

At kobbermynter er laget av en kobberlegering bør vel ikke komme som en overraskelse. Dagens 50-øringer er laget av 97 vekt% kobber, 2,5 % sink og 0,5 % tinn. Mer overraskende er det kanskje at 1- og 5-kronen består av 75 % kobber og 25 % nikkel, og at 10- og 20-kronene er laget av en legering med 81 % kobber, 10 % sink og 9 % nikkel.

18 karat gull inneholder typisk ca. 25 % kobber.

I miljøet

Kobber binder seg i stor grad til uorganiske partikler og organisk materiale i den øvre delen av jordsmonnet. Kobberet er stasjonært og det som forsvinner erstattes i noen grad av avsetninger fra atmosfæren. I noen industrialiserte land tilsvarer dette mer enn 200 gram per hektar pr år. Kobberinnholdet i planter varierer i stor grad. Mens det er relativt lite i epler (0,03 ppm) er det mye mer i gulrøtter (0,4 ppm) og tomater (0,7 ppm).

Blått blod

Visste du at...

om du stikker hull på en konge, vil du finne ut at han har rødt blod? Stikker du derimot hull på en Eledone cirrhosa (åttearmet blekksprut), vil du se at blodet er blått.

[Foto: Bernhard Picton/JNCC (publisert på MarLINs webside)  .]

Eledone cirrhosa.
Foto: Bernhard Picton/JNCC (publisert på MarLINs webside) .

Visste du at noen faktisk har blått blod? Vi sier ofte at adelen har blått blod, men stikker du hull på en konge, vil du finne ut at han har like rødt blod som deg og meg. Stikker du derimot hull på en Eledone cirrhosa (åttearmet blekksprut), vil du se at blodet er blått. Noen dyrearter, bl.a. blekkspruter og snegler, har faktisk blått blod.

Hvorfor? Vel, vårt blod er rødt pga. hemoglobin, som inneholder et jernion. Dyr med blått blod bruker kobberioner i stedet. Disse sitter i et molekyl som heter hemocyanin.

Forfatter:  Svein Stølen

Velg grunnstoff:  

Finn nabogrunnstoff

     
Ni Cu Zn
Pd Ag Cd

Vis alt om kobber

Kobber i periodesystemet

Nytt om kobber

Biskopens mynt (NTNU)

Forskarar har rekonstruert heile myntslagingsprosessen. Dei har laga den rette myntlegeringa: 30 prosent sølv og 70 prosent koppar. Sidan har dei støypt stenger, hamra dei flate, klipt dei i bitar, og slått bitane runde.

Visste du at...

Sg

Grunnstoff 106 er oppkalt etter Glenn T. Seaborg, som var den første som laget plutonium, grunnstoff nummer 94.

Les mer om seaborgium

App

Periodic Puzzle

Noen har rotet det til i periodesystemet. Du må flytte grunnstoffene tilbake på riktig plass.

Les mer:
Om Periodic Puzzle appen

Samarbeidspartner

Naturhistorisk museum

 


Søk i periodesystemet

Les om periodesystemet (bakom-stoff, utdypende artikler)
Periodesystemet.no fra Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo.   Idé: Dmitrij Ivanovitsj Mendelejev.
Prosjektledelse: Svein Stølen. Design: John Vedde.   Redaksjon     Rettigheter