Cobre: Um dos primeiros metais descobertos pelo homem. Descobertas arqueológicas em tumbas mostraram que já há 6.000 anos, os egípcios já usavam ferramentas de cobre. O cobre na natureza pode ser encontrado como cobre nativo, cuprita e calcocita. O cobre e a cuprita nativos são escassos.
Hoje em dia, mais de 80% do cobre no mundo é refinado a partir da calcocita, um tipo de minério de baixo teor que contém apenas cerca de 2-3% de cobre. O desenvolvimento da metalurgia do cobre passou por um longo processo, mas ainda hoje o cobre é fundido principalmente pela pirometalurgia, que responde por cerca de 80% da produção total mundial de cobre.
Técnicas modernas de hidrometalurgia estão sendo gradualmente introduzidas, reduzindo significativamente o custo do refino do cobre.
O cobre possui muitas propriedades físicas e químicas valiosas, como alta condutividade térmica e elétrica, estabilidade química, alta resistência à tração, boa soldabilidade, resistência à corrosão, ductilidade e maleabilidade.
O cobre puro pode ser transformado em fios muito finos ou transformado em folhas de cobre muito finas. Pode formar ligas com zinco, estanho, chumbo, manganês, cobalto, níquel, alumínio, ferro e outros metais. As ligas formadas são divididas principalmente em três categorias: latão, que é uma liga cobre-zinco; bronze, que é uma liga de cobre-estanho; e cuproníquel, que é uma liga de cobre-cobalto-níquel.
Proporção das principais aplicações de desempenho de cobre e ligas de cobre.
O cobre é um metal não ferroso que tem uma relação estreita com o homem e é amplamente utilizado nas áreas de engenharia elétrica, indústria leve, fabricação de máquinas, indústria de construção, indústria de defesa nacional, etc. Na China, o consumo de cobre fica atrás apenas do alumínio entre materiais metálicos não ferrosos.
De acordo com o consumo médio anual per capita: nos países desenvolvidos (representando cerca de 1,1 mil milhões de pessoas) está entre 10-20 kg; países em desenvolvimento (representando cerca de 4,9 mil milhões de pessoas) situa-se entre 0-2 kg.
O nível de consumo de cobre nos países desenvolvidos é significativamente superior ao dos países em desenvolvimento. Nos países desenvolvidos, um residente médio precisa consumir cerca de uma tonelada de cobre durante a sua vida, o que é um número considerável.
A comparação dos dois dados acima mostra que o nível de consumo de cobre reflete, até certo ponto, o nível de desenvolvimento de um país. Embora a procura de cobre da China tenha aumentado significativamente nos últimos anos, ainda existem algumas zonas pobres nas zonas rurais onde o consumo médio anual per capita é de apenas cerca de 0,1 kg, o que é semelhante ao da Índia (0,13 kg), indicando um vasto potencial de desenvolvimento.
Estrutura de consumo de cobre na China:
Estrutura de consumo de cobre nos Estados Unidos:
A partir dos dois números acima, podemos ver que existe uma diferença significativa na estrutura de consumo de cobre entre a China e os Estados Unidos. O consumo de produtos eléctricos e electrónicos na China representa metade do consumo total, enquanto nos EUA representa 70%.
Os EUA também têm um maior consumo de cobre na indústria da construção, enquanto na China o consumo de cobre na construção é insignificante. Em comparação com os países europeus e americanos, a aplicação do cobre na construção pela China apenas começou nos últimos anos, com um enorme mercado potencial.
Segundo as estatísticas, a utilização de cobre na habitação nos Estados Unidos aumentou de 120 kg por agregado familiar em 1970 para 200 kg em 1996. Em média, os automóveis utilizavam 10 kg de cobre por veículo em 1950 e aumentaram para 19 kg em 1996. Elétrico os veículos exigem um aumento no uso de cobre de 25 kg para 40 kg por veículo.
Alocação do uso de cobre em diversos setores de construção no mercado global de cobre.
A alocação específica do uso de cobre em vários setores de construção no mercado global de cobre é a seguinte:
(1) Construção de habitação, incluindo: sistemas de canalização (água, calor, gás, extintores de incêndio, etc.); instalações da casa (ar condicionado, geladeiras, etc.); decoração de edifícios (telhados, decorações de calhas, etc.); linhas de comunicação (áudio, vídeo, dados, etc.); sistemas de alimentação.
(2) Produção de equipamentos, incluindo: equipamentos industriais (motores, transformadores, etc.); transporte (automóveis, ferrovias, aeronaves, etc.); dispositivos eletrônicos; produtos industriais leves (eletrodomésticos, instrumentos, ferramentas, etc.).
(3) Infraestrutura básica, incluindo: projetos de engenharia de grande escala (instalações de transporte, indústria petroquímica, mineração e metalurgia, etc.); indústria de energia elétrica (transmissão, distribuição, etc.); redes de comunicação. Vale ressaltar que a construção habitacional está diretamente relacionada ao padrão de vida das pessoas, sendo que o cobre tem a maior proporção de aplicação nessa área. Em particular, a China considera a construção residencial uma parte importante da condução do desenvolvimento da economia nacional. Verifica-se que a promoção activa da aplicação do cobre desempenha um papel importante no desenvolvimento económico e social do país.
Aplicação de cobre na indústria elétrica:
(1) Transmissão de energia
Dados nacionais de consumo de eletricidade de 1998 a 2003.
A figura acima mostra a situação do consumo de electricidade na China de 1998 a 2003, com 2003 como valor previsto. O rápido aumento da procura de electricidade impulsionado pelo desenvolvimento económico da China requer uma grande quantidade de cobre altamente condutor na transmissão de energia, utilizado principalmente em cabos de energia, barramentos, transformadores, interruptores, conectores e interligações. No processo de transmissão de energia através de fios e cabos, as resistências elétricas geram calor e desperdiçam energia.
Do ponto de vista da conservação de energia e da economia, o mundo está actualmente a promover a norma de “secção transversal óptima do cabo”. No passado, o padrão popular baseava-se unicamente na redução da seção transversal do cabo para minimizar o tamanho mínimo permitido do cabo sob a corrente nominal exigida pelo projeto, a fim de reduzir os custos iniciais de instalação sem causar superaquecimento perigoso.
Os cabos instalados de acordo com esta norma têm custos de instalação mais baixos, mas consomem relativamente mais energia devido à resistência elétrica durante o uso a longo prazo. O padrão de “seção transversal ideal do cabo” considera tanto os custos de instalação única quanto o consumo de energia, ampliando adequadamente o tamanho do cabo para economia de energia e benefícios econômicos abrangentes ideais. De acordo com a nova norma, a secção transversal do cabo é muitas vezes mais do que duplicada em comparação com a norma antiga, o que pode atingir um efeito de poupança de cerca de 50%.
No passado, devido ao fornecimento insuficiente de cobre, a China adotou a medida de substituir o cobre pelo alumínio nas linhas aéreas de transmissão de alta tensão, considerando que o alumínio representa apenas 30% do peso do cobre e esperando reduzir o peso. Contudo, do ponto de vista da protecção ambiental, as linhas de transmissão aéreas serão substituídas pela instalação de cabos subterrâneos. Sob tais circunstâncias, o alumínio tem desvantagens como baixa condutividade e cabos maiores em comparação com o cobre, tornando-o menos competitivo.
Pelas mesmas razões, substituir transformadores enrolados em alumínio por transformadores enrolados em cobre, que são energeticamente eficientes, também é uma escolha sábia.
(2) Fabricação de motores
Na fabricação de motores, ligas de cobre com alta condutividade e resistência são amplamente utilizadas. As principais peças de cobre são o estator, o rotor e a cabeça do eixo. Em motores grandes, o enrolamento precisa ser resfriado por água ou gás hidrogênio, chamado de resfriamento interno de água dupla ou motores resfriados a hidrogênio, que requerem longos condutores ocos.
Os motores são grandes consumidores de eletricidade, representando cerca de 60% de todo o fornecimento de eletricidade. A conta cumulativa de eletricidade para o funcionamento de um motor é muito alta. Geralmente, atinge o custo do próprio motor nas primeiras 500 horas de operação e é de 4 a 16 vezes o custo em um ano. Ao longo de toda a vida útil, o custo pode chegar a 200 vezes.
Uma ligeira melhoria na eficiência do motor pode não só poupar energia, mas também alcançar benefícios económicos significativos. Desenvolver e aplicar motores eficientes é um tema quente no mundo hoje. Como o consumo interno de energia dos motores provém principalmente da perda de resistência dos enrolamentos, aumentar a área da seção transversal do fio de cobre é uma medida fundamental para desenvolver motores eficientes. Nos últimos anos, foram desenvolvidos alguns motores de alta eficiência que utilizam 25-100% mais enrolamentos de cobre do que os motores tradicionais. Atualmente, o Departamento de Energia dos EUA está financiando um projeto de desenvolvimento que propõe a produção de rotores de motores utilizando tecnologia de cobre fundido.
(3) Cabos de comunicação
Desde a década de 1980, devido às vantagens da grande capacidade de transporte de corrente dos cabos de fibra óptica, eles têm substituído continuamente os cabos de cobre nos backbones de comunicação e promovido rapidamente a aplicação. No entanto, uma grande quantidade de cobre ainda é necessária para converter energia elétrica em energia óptica e inserir linhas de usuário. Com o desenvolvimento da indústria das comunicações, a dependência das pessoas em relação à comunicação está a aumentar e a procura de cabos de fibra óptica e de fios de cobre continuará a aumentar.
(4) Fiação elétrica residencial
Nos últimos anos, com a melhoria dos padrões de vida das pessoas na China e a rápida popularização dos eletrodomésticos, a carga elétrica da eletricidade residencial cresceu rapidamente. Como mostra a Figura 6.6, em 1987, o consumo residencial de electricidade foi de 26,96 mil milhões de quilowatts-hora (kWh); em 1996, tinha aumentado para 113,1 mil milhões de kWh, um aumento de 3,2 vezes.
Apesar deste crescimento, ainda existe uma lacuna significativa em comparação com os países desenvolvidos. Por exemplo, em 1995, o consumo per capita de electricidade nos Estados Unidos foi 14,6 vezes superior ao da China e no Japão foi 8,6 vezes superior ao da China. Ainda existe um grande potencial para o crescimento do consumo residencial de eletricidade na China no futuro. Espera-se que aumente 1,4 vezes entre 1996 e 2005.
Atualmente, a capacidade projetada da fiação elétrica residencial na China é relativamente baixa. Tomando como exemplo um apartamento de dois quartos, a Tabela 6.l compara os padrões de projeto elétrico arquitetônico em Pequim, Hong Kong e Japão. Pode-se observar que Hong Kong e o Japão consideraram plenamente a demanda pelo aumento do consumo de eletricidade residencial em seus projetos, enquanto a capacidade de projeto de fiação elétrica residencial da China precisa ser melhorada urgentemente.
Aplicação do Cobre na Indústria Eletrônica
A indústria eletrônica é uma indústria emergente que continua a desenvolver novos produtos de cobre e novas aplicações à medida que cresce. Atualmente, suas aplicações evoluíram desde tubos de elétrons e circuitos impressos até microeletrônica e circuitos integrados de semicondutores.
(1) Tubos de elétrons
Os tubos de elétrons consistem principalmente em tubos de transmissão de alta e ultra-alta frequência, guias de onda e tubos magnetron, que requerem cobre livre de oxigênio de alta pureza e cobre livre de oxigênio reforçado com dispersão.
(2) Circuitos impressos
Os circuitos impressos de cobre usam uma folha de cobre como superfície, que é colada em uma placa de plástico como suporte. O diagrama de fiação do circuito é impresso na placa de cobre por fotolitografia, e o excesso é removido por gravação para deixar um circuito interligado.
Em seguida, faça furos na conexão entre a placa de circuito impresso e a parte externa, insira os terminais de componentes discretos ou outras peças e solde-os neste caminho para completar a montagem de um circuito completo. Se o método de revestimento por imersão for usado, todas as soldaduras de juntas podem ser concluídas de uma só vez.
Portanto, os circuitos impressos são amplamente utilizados em situações que exigem layout preciso de circuitos, como rádios, televisões, computadores, etc., economizando muita mão de obra na fiação e fixação de circuitos e exigindo grande consumo de folhas de cobre. Além disso, vários materiais de solda à base de cobre de baixo preço, baixo ponto de fusão e bom fluxo também são necessários para conexões de circuito.
(3) Circuitos Integrados
O núcleo da tecnologia microeletrônica são os circuitos integrados. Um circuito integrado refere-se a um circuito miniaturizado no qual os componentes e interconexões que compõem o circuito são integrados dentro, na superfície ou acima de um substrato de material cristalino semicondutor (chip) usando tecnologia de processo especializada.
Este tipo de microcircuito é milhares ou até milhões de vezes menor em tamanho e peso do que o circuito de componentes discretos mais compacto em estrutura. Seu surgimento causou uma grande mudança nos computadores e tornou-se a base da moderna tecnologia da informação.
Os circuitos integrados de grande escala atualmente desenvolvidos podem produzir centenas de milhares ou até milhões de transistores em uma única área de chip menor que uma unha. Recentemente, a empresa de informática de renome internacional IBM fez um grande avanço ao usar cobre em vez de alumínio como interconexões em chips de silício.
Este novo tipo de microchip de cobre pode atingir um ganho de eficiência de 30%, reduzir os tamanhos das linhas de circuito para 0,12 mícrons e permitir que até 2 milhões de transistores sejam integrados em um único chip. Isso abriu novas perspectivas para o antigo metal cobre no campo tecnológico mais recente de circuitos integrados de semicondutores.
(4) Quadros de chumbo
Para proteger o funcionamento normal de circuitos integrados ou circuitos híbridos, eles precisam ser embalados; e durante a embalagem, um grande número de conectores no circuito precisa ser retirado da vedação.
Esses cabos requerem uma certa resistência para formar a estrutura de suporte do circuito integrado de embalagem, chamado de estrutura de chumbo.
Na produção real, para alcançar uma produção em alta velocidade e em grande escala, as estruturas de chumbo são geralmente estampadas continuamente em uma tira de metal em um arranjo específico. O material da estrutura principal representa 1/3 a 1/4 do custo total do circuito integrado e é amplamente utilizado; portanto, é necessário baixo custo.
As ligas de cobre têm preços baixos, alta resistência, condutividade e condutividade térmica, excelente desempenho de processamento, soldabilidade e resistência à corrosão. Através da liga, suas propriedades podem ser controladas dentro de uma ampla faixa para melhor atender aos requisitos de desempenho das estruturas de chumbo.
O cobre tornou-se um material importante para estruturas de chumbo e é atualmente o material mais utilizado para cobre em dispositivos microeletrônicos.
Aplicação do Cobre na Indústria Energética e Petroquímica
(1) Indústria Energética
Tanto a energia térmica quanto a geração de energia atômica dependem do vapor para realizar o trabalho. O circuito de vapor é o seguinte: a caldeira gera vapor – o vapor aciona a turbina para funcionar – o vapor após o trabalho é enviado para o condensador – resfriado em água – retornado à caldeira para virar vapor novamente.
Durante este período, o condensador principal é composto por placas tubulares e tubos condensadores. O cobre é usado para fabricá-los devido à sua boa condutividade térmica e resistência à corrosão da água. Eles são todos feitos de latão amarelo, latão alumínio ou cobre branco.
Segundo os dados, para cada 10 mil quilowatts de capacidade instalada são necessárias 5 toneladas de tubos condensadores. Uma usina de energia de 600.000 quilowatts requer 3.000 toneladas de material de tubo condensador. O uso da energia solar também requer muitos tubos de cobre.
Por exemplo, um hotel perto de Londres equipado com piscina possui um aquecedor solar que pode manter a temperatura da água entre 18-24°C no verão. O aquecedor solar contém 784 libras (356 kg) de tubos de cobre.
(2) Indústria Petroquímica
Às vezes, o cobre também é usado na indústria petroquímica. Um exemplo é o uso de ligas de cobre-níquel para trocadores de calor em usinas nucleares resfriadas com água do mar. A liga possui excelente resistência à corrosão da água do mar e altas temperaturas, tornando-a ideal para uso nesta aplicação.
O cobre também é utilizado na construção de dutos e tanques para transporte de petróleo e gás devido à sua alta resistência e excelente resistência à corrosão.
Além disso, o cobre é usado em catalisadores para reações químicas em refinarias e outras fábricas de produtos químicos.
(2) Indústria Petroquímica
O cobre e muitas ligas de cobre têm boa resistência à corrosão em ácidos não oxidantes, como soluções aquosas, ácido clorídrico, ácidos orgânicos (como ácido acético, ácido cítrico, ácidos graxos, ácido lático, ácido oxálico, etc.), vários álcalis, exceto amônia e compostos orgânicos não oxidantes (como óleos, fenóis, álcoois, etc.).
Portanto, são amplamente utilizados na indústria petroquímica para a fabricação de diversos recipientes, sistemas de dutos, filtros, bombas e válvulas para contato com meios corrosivos.
O cobre também é usado na fabricação de vários evaporadores, trocadores de calor e condensadores devido à sua condutividade térmica. Devido à sua boa plasticidade, o cobre é particularmente adequado para a fabricação de trocadores de calor de estruturas complexas com tubos de cobre entrelaçados nas indústrias químicas modernas.
Além disso, o bronze é usado para produzir ferramentas em usinas de refino de petróleo porque não ocorrerão faíscas no impacto, o que pode impedir a ocorrência de incêndios.
(3) Indústria Oceânica
O oceano cobre mais de 70% da superfície terrestre e o desenvolvimento e utilização racional dos recursos marinhos é cada vez mais valorizado. A água do mar contém íons cloreto que podem facilmente causar corrosão, e muitos materiais metálicos de engenharia, como cobre, ferro, alumínio e até mesmo cobre inoxidável, não são resistentes à corrosão da água do mar.
Além disso, a bioincrustação marinha também pode se formar nas superfícies desses materiais, bem como em materiais não metálicos, como madeira e vidro. O cobre é o único que não só é resistente à corrosão da água do mar, mas também tem um efeito bactericida quando os íons de cobre se dissolvem na água, o que pode prevenir a bioincrustação marinha.
Portanto, o cobre e as ligas de cobre são materiais muito importantes na indústria oceânica e são amplamente utilizados em usinas de dessalinização de água do mar, plataformas offshore de petróleo e gás e outras instalações costeiras e subaquáticas.
Por exemplo, sistemas de oleodutos, bombas e válvulas usadas em processos de dessalinização de água do mar, equipamentos usados em plataformas de petróleo e gás, incluindo zonas de respingos e parafusos subaquáticos, dias de perfuração, mangas anti-incrustantes, bombas, válvulas e sistemas de oleodutos, e assim por diante .
Aplicação do cobre na indústria de transportes
(1) Navios
Devido à sua excelente resistência à corrosão da água do mar, muitas ligas de cobre, como bronze de alumínio, bronze de manganês, latão de alumínio, bronze de estanho-zinco), cobre branco e liga de níquel-cobre (liga Monel), tornaram-se materiais padrão para construção naval. O cobre e as ligas de cobre representam 2-3% do peso dos navios de guerra e da maioria dos grandes navios comerciais. As hélices dos navios de guerra e da maioria dos grandes navios comerciais são feitas de alumínio, bronze ou latão.
As hélices dos navios grandes pesam de 20 a 25 toneladas cada, enquanto as dos porta-aviões Elizabeth Queen e Mary Queen pesam até 35 toneladas cada. As hastes pesadas da cauda de grandes navios são geralmente feitas de metal “Admiral”, e os parafusos cônicos dos lemes e hélices também são feitos do mesmo material. O cobre e as ligas de cobre também são amplamente utilizados em motores e caldeiras. O primeiro navio mercante movido a energia nuclear do mundo usou 30 toneladas de tubos condensadores de cobre branco. Recentemente, grandes serpentinas de aquecimento com tubos de latão e alumínio estão sendo usadas como tanques de óleo.
Existem 12 desses tanques de armazenamento em um navio de 100.000 toneladas, e o sistema de aquecimento correspondente é bastante grande. O equipamento elétrico a bordo também é muito complexo, com motores, motores, sistemas de comunicação, etc. dependendo quase inteiramente de cobre e ligas de cobre para funcionar.
Cobre e ligas de cobre são frequentemente usados para decoração em cabines de navios de todos os tamanhos, e até mesmo barcos de madeira são preferencialmente fixados com parafusos e pregos de liga de cobre (geralmente bronze de silício), que podem ser produzidos em massa por laminação. No passado, o revestimento de cobre era frequentemente usado para proteger o casco da bioincrustação marinha, mas agora, a pintura com pincel contendo cobre é comumente usada.
Durante a Segunda Guerra Mundial, para evitar que as minas magnéticas alemãs atacassem os navios, foi desenvolvido um dispositivo anti-minas magnéticas. Uma tira de cobre foi fixada ao redor do casco de cobre e uma corrente elétrica passou por ela para neutralizar o campo magnético do navio, o que impediu a detonação das minas.
Desde 1944, todos os navios aliados, num total de cerca de 18.000, foram equipados com este dispositivo de desmagnetização para proteção. Alguns grandes navios de guerra requerem uma grande quantidade de cobre para esta finalidade. Por exemplo, um deles utiliza 28 milhas (cerca de 45 quilômetros) de fio de cobre, pesando cerca de 30 toneladas.
(2) Automóveis
Cada carro normalmente contém de 10 a 21 kg de cobre, dependendo do tipo e tamanho do veículo. Para carros pequenos, a quantidade de cobre utilizada representa 6-9% do seu peso. Cobre e ligas de cobre são usadas principalmente em radiadores, tubulações de sistemas de freio, dispositivos hidráulicos, engrenagens, rolamentos, pastilhas de freio, sistemas de distribuição e energia, arruelas e vários conectores, acessórios e peças decorativas.
Os radiadores usam uma quantidade relativamente grande de cobre. Nos radiadores modernos de tubo e tira, as tiras de latão são soldadas nos tubos do radiador e as finas tiras de cobre são dobradas em aletas de dissipação de calor. Nos últimos anos, muitas melhorias foram feitas para melhorar ainda mais o desempenho dos radiadores de cobre e aumentar a sua competitividade com os radiadores de alumínio.
Em termos de materiais, oligoelementos são adicionados ao cobre para aumentar sua resistência e ponto de amolecimento sem sacrificar a condutividade térmica, reduzindo assim a espessura da tira e economizando o uso de cobre.
Em termos de processos de fabricação, utiliza-se soldagem de tubos de cobre de alta frequência ou a laser, e brasagem de cobre em vez de soldagem suave contaminada com chumbo para montar o núcleo do radiador.
Os resultados destes esforços são apresentados na Tabela 6.2. Em comparação com os radiadores de alumínio brasado, sob as mesmas condições de dissipação de calor, ou seja, com a mesma queda de pressão do ar e do líquido refrigerante, os novos radiadores de cobre são mais leves e significativamente menores em tamanho, e a boa resistência à corrosão e a longa vida útil do cobre tornam o vantagens dos radiadores de cobre mais proeminentes.
(3) Ferrovias
A eletrificação das ferrovias requer uma grande quantidade de cobre e ligas de cobre. São necessárias mais de 2 toneladas de fio de cobre com formato especial por quilômetro de fio aéreo. Para aumentar sua resistência, muitas vezes é adicionada uma pequena quantidade de cobre (cerca de 1%) ou prata (cerca de 0,5%).
Além disso, os motores, retificadores e sistemas de controle, frenagem, elétricos e de sinalização dos trens dependem de cobre e ligas de cobre para funcionar.
(4) Aeronave
O cobre também é essencial para a operação de aeronaves. Por exemplo, materiais de cobre são usados para fiação, sistemas hidráulicos, de resfriamento e pneumáticos em aeronaves, tubos de bronze de alumínio são usados para retentores de rolamentos e rolamentos de trens de pouso, ligas de cobre antimagnéticas são usadas para instrumentos de navegação e muitos instrumentos usam cobre berílio. elementos elásticos, entre outras utilizações.
Aplicações do Cobre nas Indústrias Mecânica e Metalúrgica
(1) Engenharia Mecânica
Componentes de cobre podem ser encontrados em quase todas as máquinas. Além da grande quantidade de cobre usada em motores, circuitos, sistemas hidráulicos, sistemas pneumáticos e sistemas de controle, uma variedade de peças de transmissão e fixadores feitos de latão e bronze, como engrenagens, engrenagens helicoidais, eixos helicoidais, conectores, fixadores , elementos de torção, parafusos, porcas, etc., são todos feitos de ligas de cobre.
Quase todas as peças que se movem umas em relação às outras em uma máquina requerem rolamentos ou buchas feitas de ligas de cobre resistentes ao desgaste, especialmente as camisas de cilindro e placas deslizantes de grandes extrusoras e prensas de forjamento, que são quase feitas de bronze e podem pesar várias toneladas.
Muitos elementos elásticos também são feitos de bronze de silício e bronze de estanho. Ferramentas de soldagem, moldes de fundição e muito mais dependem de ligas de cobre.
(2) Equipamento Metalúrgico
A indústria metalúrgica é grande consumidora de energia elétrica e é conhecida como o “tigre elétrico”. Na construção de uma planta metalúrgica, deve estar presente um sistema de distribuição de energia em grande escala e equipamentos de operação de energia que dependem de cobre.
Além disso, na pirometalurgia, a tecnologia de fundição contínua dominou, e os principais componentes do cristalizador usam principalmente ligas de cobre com alta resistência e alta condutividade térmica, como cobre cromo e cobre prateado.
Para fundição elétrica, os cadinhos resfriados a água para fornos a arco a vácuo e fornos elétricos a arco são feitos de tubos de cobre, e várias bobinas de aquecimento por indução são enroladas com tubos de cobre ou tubos de cobre de formato especial e resfriadas por água.
(3) Aditivos de liga
O cobre é um importante elemento aditivo em ligas de cobre-ferro e alumínio. Adicionar uma pequena quantidade de cobre (0,2 ~ 0,5%) ao cobre estrutural de baixa liga pode melhorar sua resistência e resistência à corrosão atmosférica e marítima.
Adicionar cobre ao ferro fundido resistente à corrosão e ao cobre inoxidável pode melhorar ainda mais sua resistência à corrosão. Ligas com alto teor de níquel com cerca de 30% de cobre são famosas por sua alta resistência e resistência à corrosão, como a “liga Monel”, amplamente utilizada na indústria nuclear.
Muitas ligas de alumínio de alta resistência também contêm cobre. Através do tratamento térmico de têmpera e envelhecimento, partículas finas são precipitadas e distribuídas difusamente na liga, melhorando significativamente sua resistência, conhecida como liga de alumínio endurecida pelo envelhecimento.
O famoso é o duralumínio ou alumínio duro, importante material estrutural para a fabricação de aviões e foguetes e contém cobre, manganês e magnésio.
Aplicações do cobre na indústria leve
Os produtos industriais leves estão intimamente relacionados à vida das pessoas e possuem uma grande variedade. Devido ao bom desempenho abrangente do cobre, ele pode ser visto em toda parte na indústria leve. Aqui estão alguns exemplos:
(1) Ar condicionado e unidades de refrigeração
A função de controle de temperatura de aparelhos de ar condicionado e unidades de refrigeração é alcançada principalmente através da evaporação e condensação de tubos de cobre em trocadores de calor. O tamanho e o desempenho da transferência de calor dos tubos de troca de calor determinam em grande parte a eficiência e a miniaturização de toda a máquina de ar condicionado e unidade de refrigeração. Tubos de cobre moldados de alta condutividade térmica são usados nessas máquinas.
Recentemente, tubos de calor com ranhuras internas e aletas altas foram desenvolvidos e produzidos utilizando as excelentes propriedades de processamento do cobre para uso em trocadores de calor para condicionadores de ar, unidades de refrigeração, dispositivos químicos e de recuperação de calor residual.
O coeficiente total de condução de calor do novo trocador de calor pode ser aumentado para 2 a 3 vezes o dos tubos comuns e 1,2 a 1,3 vezes o dos tubos com aletas baixas, o que economiza 40% de cobre e reduz o volume do trocador de calor em mais de 1/3.
(2) Relógios
A maioria das peças funcionais de relógios, temporizadores e dispositivos de relojoaria produzidos atualmente são feitas de “latão de relógio”. A liga contém 1,5-2% de chumbo e possui boas propriedades de processamento, tornando-a adequada para produção em massa.
Por exemplo, as engrenagens são cortadas de longas barras de latão extrudado e os mandris são perfurados em tiras de espessura correspondente. Mostradores de relógio com padrões gravados, parafusos e juntas são feitos de latão ou outras ligas de cobre.
Um grande número de relógios baratos são feitos de latão (bronze estanho-zinco) ou banhados com níquel-prata (cobre branco). Alguns relógios famosos são feitos de cobre e ligas de cobre. O ponteiro das horas do “Big Ben” britânico é feito de hastes de latão maciço, e o ponteiro dos minutos é feito de um tubo de cobre de 14 pés de comprimento.
Em uma fábrica de relógios moderna, as ligas de cobre são os principais materiais e são processadas com prensas e moldes precisos para produzir de 10.000 a 30.000 relógios por dia a baixo custo.
(3) Fabricação de papel
Na sociedade actual em rápida mudança, o consumo de papel é elevado. A superfície do papel parece simples, mas o processo de fabricação do papel é muito complexo e requer muitas máquinas, incluindo resfriadores, evaporadores, batedores, máquinas de papel e muito mais.
A maioria desses componentes, como vários tubos de troca de calor, rolos, barras de batimento, bombas semifluidas e telas de arame, são feitos de ligas de cobre.
Por exemplo, a máquina de papel de fio longo atualmente usada pulveriza a polpa preparada sobre uma tela de arame móvel com pequenos orifícios de malha (malha 40-60). A tela de arame é tecida com fios de latão e bronze fosforoso e tem uma largura grande, normalmente superior a 6 metros (20 pés), e deve ser mantida completamente reta.
A malha se move sobre uma série de pequenos rolos de latão ou cobre e, quando fibras úmidas com polpa aderida passam por ela, a umidade é sugada por baixo. A malha também vibra para unir as pequenas fibras da polpa. O tamanho da malha de arame das grandes máquinas de papel pode chegar a 26 pés e 8 polegadas de largura (8,1 metros) e 100 pés (30,5 metros) de comprimento.
A polpa úmida não contém apenas água, mas também agentes químicos corrosivos utilizados no processo de fabricação de papel. Para garantir a qualidade do papel, requisitos rigorosos são impostos ao material da tela de arame, que deve ter alta resistência, elasticidade e resistência à corrosão, características perfeitamente adequadas para ligas de cobre.
(4) Impressão
Placas de cobre são usadas para fotolitografia na impressão. Placas de cobre polido são sensibilizadas com emulsão fotossensível e depois expostas a imagens fotográficas. A placa de cobre sensibilizada precisa ser aquecida para endurecer a emulsão.
Para evitar o amolecimento devido ao aquecimento, o cobre geralmente contém uma pequena quantidade de prata ou arsênico para aumentar a temperatura de amolecimento. Em seguida, a placa é gravada para formar uma superfície de impressão com pontos côncavos e convexos distribuídos.
Nas máquinas de composição automática, moldes de letras de cobre são usados para fabricar modelos de placas, outro uso importante do cobre na impressão. Os moldes para letras geralmente são feitos de latão com chumbo, às vezes de cobre ou bronze.
(5) Produtos Farmacêuticos
Na indústria farmacêutica, vários dispositivos de vapor, fervura e vácuo de cobre puro são usados. O cobre branco zinco é amplamente utilizado em instrumentos médicos. As ligas de cobre também são materiais comumente usados para armações de óculos e muito mais.
Cobre para Arquitetura e Arte
(1) Sistema de dutos
Devido à sua bela aparência, durabilidade, fácil instalação, segurança, prevenção de incêndio, cuidados de saúde e muitas outras vantagens, os tubos de água de cobre têm uma vantagem óbvia em relação ao custo-benefício em relação aos tubos de cobre galvanizado e tubos de plástico. Em edifícios residenciais e públicos, é cada vez mais preferido como material preferido para sistemas de abastecimento de água, aquecimento, abastecimento de gás e extinção de incêndios.
Nos países desenvolvidos, os sistemas de abastecimento de água em cobre já representam uma grande proporção. O Edifício Manhattan, em Nova Iorque, que afirma ser o sexto edifício mais alto do mundo, utiliza 60.000 pés (1 km) de tubos de cobre apenas para o seu sistema de abastecimento de água. Na Europa, existe um grande consumo de tubos de cobre para água potável.
O consumo médio de tubos de cobre para água potável no Reino Unido é de 1,6 kg por pessoa por ano, enquanto no Japão é de 0,2 kg. Tubos de cobre galvanizado corroem facilmente e muitos países já proibiram seu uso. Hong Kong proibiu a sua utilização desde Janeiro de 1996, e Xangai desde Maio de 1998. É imperativo que a China promova a utilização de sistemas de condutas de cobre na construção de habitações.
(2) Decoração de Casa
Na Europa, é tradicional a utilização de placas de cobre em telhados e beirais. Nos países nórdicos, é até usado como decoração de paredes. O cobre possui boa resistência à corrosão atmosférica, durabilidade, reciclabilidade, excelente trabalhabilidade e uma bela cor, o que o torna muito adequado para decoração de casas.
A sua aplicação em edifícios antigos, como igrejas, ainda hoje brilha intensamente, e a sua utilização em edifícios modernos de grande escala, até mesmo em apartamentos e casas, está a aumentar. Por exemplo, em Londres, o edifício do Commonwealth Institute, que representa a arquitetura britânica moderna, tem um telhado complexo feito de placas de cobre que pesa aproximadamente 25 toneladas. O Centro Esportivo Crystal Palace, inaugurado em 1966, tem uma cobertura em forma de onda feita de 60 toneladas de cobre.
Segundo as estatísticas, na Alemanha o consumo médio de placas de cobre para telhados é de 0,8 kg por pessoa por ano, enquanto nos Estados Unidos é de 0,2 kg. Além disso, o uso de produtos de cobre para decoração de interiores, como maçanetas, fechaduras, dobradiças, grades, luminárias, decorações de parede e utensílios de cozinha, não só dura muito e é higiênico, mas também adiciona uma atmosfera elegante e é profundamente apreciado. por pessoas.
(3) Esculturas e Artesanato
Não há metal no mundo que possa ser amplamente utilizado para fazer diversos artesanatos como o cobre, que perdura desde a antiguidade até os dias atuais. Na construção urbana de hoje, um grande número de ligas de cobre fundido são usadas para fazer monumentos, sinos, vasos de tesouro, estátuas, Budas e imitações antigas.
Instrumentos musicais modernos, como flautas de latão branco e saxofones de latão, também utilizam materiais de cobre. Várias obras de arte requintadas, joias baratas e bonitas folheadas a ouro ou imitações de ouro/prata também exigem o uso de ligas de cobre com diferentes composições.
O Buda Tian Tan em Hong Kong, concluído em 1996, é feito de estanho, zinco e bronze com chumbo, pesa 206 toneladas e tem 26 metros de altura. O Buda Guanyin do Mar do Sul, na montanha Putuo, província de Zhejiang, concluído em 1997, tem 20 metros de altura e pesa 70 toneladas. É a primeira estátua gigante de cobre do mundo construída com materiais de imitação de ouro.
Depois disso, uma estátua de bronze do Buda Sakyamuni com 88 metros de altura foi concluída em Wuxi. Estátuas mais altas de Buda estão em construção na ilha de Hainan, na montanha Jiu Hua, na Índia e no Japão.
(4) Moedas
Desde que os nossos antepassados humanos começaram a utilizar moedas para o comércio, o cobre e as ligas de cobre têm sido utilizados para fazer moedas, o que tem sido transmitido de geração em geração até agora. Com o desenvolvimento de atividades modernas, como telefones automáticos que funcionam com moedas, transporte e compras que beneficiam as pessoas, o uso de cobre para a produção de moedas aumentou ao longo do tempo.
Além de alterar as dimensões, diferentes composições de ligas podem ser convenientemente usadas para fabricar e distinguir moedas de diferentes denominações, alterando as cores das ligas.
As moedas comumente usadas incluem “moedas de prata” contendo 25% de níquel, moedas de latão contendo 20% de zinco e 1% de estanho e moedas de “cobre” contendo pequenas quantidades de estanho (3%) e zinco (1,5%). A produção de moedas de cobre em todo o mundo consome dezenas de milhares de toneladas de cobre todos os anos.
Somente a Royal Mint de Londres produz setecentos milhões de moedas de cobre todos os anos, exigindo aproximadamente sete mil toneladas de metal.
Aplicações do cobre em alta tecnologia
O cobre não só tem uma ampla gama de aplicações nas indústrias tradicionais, mas também desempenha um papel importante nas indústrias emergentes e nos campos de alta tecnologia. Por exemplo:
(1) Computadores
A tecnologia da informação é a vanguarda da alta tecnologia. Baseia-se na ferramenta da sabedoria humana moderna, o computador, para processar e lidar com o vasto e rápido mar de informações. O coração do computador consiste em um microprocessador (incluindo uma unidade lógica aritmética e uma unidade de controle) e memória.
Esses componentes básicos (hardware) são todos circuitos integrados de grande escala, com milhões de transistores, resistores, capacitores e outros dispositivos interconectados, distribuídos em minúsculos chips para realizar cálculos numéricos rápidos, operações lógicas e armazenamento massivo de informações.
Esses chips de circuito integrado precisam ser montados usando estruturas de chumbo e circuitos impressos para funcionar.
Conforme mencionado no capítulo anterior “Aplicações na Indústria Eletrônica”, o cobre e as ligas de cobre não são apenas materiais importantes para estruturas de chumbo, soldas e placas de circuito impresso, mas também desempenham um papel importante na interconexão dos minúsculos componentes dos circuitos integrados.
(2) Supercondutividade e Baixa Temperatura
Para a maioria dos materiais (exceto semicondutores), sua resistência elétrica diminui à medida que a temperatura diminui. Quando a temperatura cai para um nível muito baixo, a resistência de certos materiais pode desaparecer completamente, o que é chamado de supercondutividade.
A temperatura máxima na qual a supercondutividade aparece é chamada de temperatura crítica do material. A descoberta da supercondutividade abriu uma nova fronteira na utilização da eletricidade.
Com resistência elétrica zero, uma corrente muito grande (teoricamente infinita) pode ser gerada com uma tensão muito pequena, gerando enormes campos e forças magnéticas, ou não há diminuição da tensão ou perda de energia quando a corrente passa por ela. Obviamente, suas aplicações práticas trarão mudanças na produção e na vida humana e têm atraído muita atenção.
No entanto, para metais comuns, a supercondutividade só aparece quando a temperatura se aproxima do zero absoluto (0K = -273°C), o que é difícil de alcançar na prática da engenharia. Nos últimos anos, algumas ligas supercondutoras foram desenvolvidas com temperaturas críticas mais elevadas do que os metais puros.
Por exemplo, a liga Nb3Sn tem uma temperatura crítica de 18,1K. No entanto, a sua aplicação ainda depende fortemente do cobre. Primeiro, essas ligas devem trabalhar em temperaturas ultrabaixas, que são alcançadas pela liquefação de gases como hélio líquido, hidrogênio e nitrogênio, com temperaturas de liquefação de 4K (-269°C), 20K (-253°C) e 77K. (-196°C), respectivamente.
O cobre ainda apresenta boa ductilidade e plasticidade em temperaturas tão baixas, tornando-o um material essencial para transporte estrutural e de dutos na engenharia de baixas temperaturas.
Além disso, ligas supercondutoras como Nb3Sn e NbTi são frágeis e difíceis de processar em materiais moldados, exigindo cobre como material de revestimento para uni-las.
Atualmente, esses materiais supercondutores têm sido usados para criar ímãs fortes em dispositivos de diagnóstico médico, como ressonância magnética e poderosos separadores magnéticos em algumas minas. Os trens maglev planejados com velocidades superiores a 500 km/h também contam com esses materiais supercondutores para suspender o trem e evitar a resistência do contato roda-trilho, conseguindo a operação dos vagões em alta velocidade.
Recentemente, foram descobertos alguns materiais supercondutores de alta temperatura, a maioria dos quais são óxidos compostos.
Um dos primeiros e mais conhecidos é o óxido à base de cobre contendo chumbo (YBa2Cu3O7), com temperatura crítica de 90K, que pode operar em temperaturas de nitrogênio líquido. Atualmente, materiais com temperaturas críticas próximas à temperatura ambiente ainda não foram desenvolvidos, e esses materiais são difíceis de formar em grandes blocos, e sua densidade de corrente que mantém a supercondutividade não é alta o suficiente para uso em aplicações de alta eletricidade. Portanto, mais pesquisas e desenvolvimento são necessários.
(3) Tecnologia Espacial
Em foguetes, satélites e ônibus espaciais, muitos componentes críticos também requerem o uso de cobre e ligas de cobre, além de sistemas de controle microeletrônicos e equipamentos de instrumentação.
Por exemplo, o revestimento interno da câmara de combustão e da câmara de empuxo de um motor de foguete pode usar a excelente condutividade térmica do cobre para resfriamento e manter as temperaturas dentro das faixas permitidas.
O revestimento interno do motor do foguete Ariane 5 usa uma liga de cobre-prata para processar 360 canais de resfriamento que são resfriados com hidrogênio líquido durante o lançamento do foguete. Além disso, as ligas de cobre também são materiais padrão usados para componentes de suporte de carga em estruturas de satélite. Os painéis solares dos satélites são geralmente feitos de ligas de cobre contendo vários outros elementos.
(4) Física de Altas Energias
Revelar o mistério da estrutura da matéria é um importante problema científico básico pelo qual os cientistas estão se esforçando. Cada passo para a compreensão desta questão terá impactos significativos na humanidade. A utilização atual da energia atômica é um exemplo disso.
As pesquisas mais recentes da física moderna descobriram que a menor unidade de matéria não são moléculas e átomos, mas quarks e léptons que são bilhões de vezes menores. A pesquisa sobre essas partículas fundamentais muitas vezes requer altas energias centenas de vezes maiores do que os efeitos nucleares no momento das explosões da bomba atômica, conhecida como física de alta energia.
Essa alta energia é obtida por partículas carregadas acelerando por longas distâncias em um forte campo magnético, “bombardeando” um alvo fixo (acelerador de alta energia) ou pela colisão de dois fluxos de partículas que aceleram em direções opostas (colisor).
Para fazer isso, o cobre é usado para construir um canal de campo magnético forte de longa distância como uma estrutura sinuosa. Além disso, estruturas semelhantes são necessárias em dispositivos de reação termonuclear controlada. Para reduzir a geração de calor causada pela passagem de grandes correntes, esses canais magnéticos são enrolados em hastes de cobre ocas para permitir a entrada do refrigerante.
Por exemplo, o ímã resfriado a água do famoso acelerador síncrotron de prótons do Laboratório Europeu de Física de Partículas (CERN) é composto de cerca de 300 toneladas de material de cobre extrudado enrolado em tubos ocos de cobre.
O acelerador de íons pesados construído na China em 1984 usou um total de 46 toneladas de material de tubo, cada um com 40 metros de comprimento, diâmetro externo e círculo interno. Tubos de cobre pesando 105 toneladas foram usados no colisor pósitron-elétron construído posteriormente.
No dispositivo de reação termonuclear controlada desenvolvido na China, há um total de 16 bobinas de focagem, cada uma delas enrolada com uma haste de cobre de 55 metros de comprimento. A carcaça é soldada a partir de placas de cobre, com tubos de água de resfriamento soldados nelas. Um total de 50 toneladas de cobre foram utilizadas neste dispositivo.
Aplicações de Compostos de Cobre
Os compostos de cobre incluem sulfato de cobre (penta-hidratado, mono-hidratado e anidro), acetato de cobre, óxido de cobre e óxido cuproso, cloreto de cobre e cloreto cuproso, oxicloreto de cobre, nitrato de cobre, cianeto de cobre, sais de ácidos graxos de cobre, ciclohexano carboxilatos de cobre, etc.
Eles têm amplas aplicações na agricultura, indústria, medicina, saúde e outros campos. Dentre eles, o sulfato de cobre é o mais utilizado e geralmente é o sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4·5H2O), comumente conhecido como vitríolo azul devido à sua cor azul. É frequentemente utilizado como matéria-prima para a produção de muitos outros sais.
A história do uso humano de compostos de cobre remonta a mais de 5.000 anos atrás, quando os antigos egípcios descobriram que o sulfato de cobre era um bom mordente (agente de tingimento) para coloração.
Segundo as estatísticas, existem atualmente mais de uma centena de fábricas que produzem sulfato de cobre em todo o mundo, com um consumo anual de cerca de 200.000 toneladas, das quais três quartos são utilizadas na agricultura e na pecuária como fungicida.
Aplicações de Compostos de Cobre na Agricultura e Pecuária
Os compostos de cobre são fungicidas eficazes que podem controlar todas as doenças causadas por mofo ou fungos. Além de embeber diretamente as sementes com sulfato de cobre, várias misturas de sal de cobre são comumente usadas em pomares e campos.
Os mais importantes são a mistura bordalesa (mistura de sulfato de cobre e cal) em homenagem à famosa região vinícola francesa e a mistura de Borgonha (mistura de sulfato de cobre e soda), bem como o verde de Paris e Cuprokill, etc.
Segundo relatos, os fungicidas de cobre podem prevenir mais de 300 tipos de doenças que ocorrem frequentemente em mais de cem culturas. Estas culturas incluem várias árvores frutíferas perenes, como uvas, laranjas, bananas, maçãs, peras, pêssegos, etc.; Culturas económicas como café, borracha, algodão, beterraba sacarina, etc.; Cereais como trigo, arroz, milho, cevada, aveia, etc.; Feijão, tomate, batata, alface e assim por diante.
O cobre também é um nutriente necessário para manter o crescimento saudável das culturas e do gado. Geralmente, quando o teor de cobre disponível no solo das terras agrícolas é inferior a 2 ppmm (1 ppmm é um por cento), as culturas sofrerão de deficiência de cobre e reduzirão o rendimento, ou mesmo deixarão de crescer. Da mesma forma, quando o teor de cobre disponível no solo das pastagens é inferior a 5 ppm, o gado sofrerá da doença por deficiência de cobre.
Atualmente, devido às operações intensivas de alto rendimento, o uso generalizado de fertilizantes contendo pouco ou nenhum cobre levou à degradação da terra e ao problema crescente da deficiência de cobre em todo o mundo.
Para corrigir e prevenir a deficiência de cobre, os sais de cobre devem ser suplementados em tempo hábil. Eles podem ser adicionados diretamente ou misturados com fertilizantes ricos em nitrogênio e fósforo, aplicados para melhorar a qualidade do solo para efeito de longo prazo, ou pulverizados nas mudas das culturas todos os anos. Para o gado, além de melhorar as pastagens, os sais de cobre podem ser misturados na ração ou injetados diretamente no gado com sintomas de deficiência de cobre.
O sulfato de cobre também é um promotor de crescimento de suínos e galinhas, o que pode melhorar o apetite e promover a conversão alimentar. A mistura de 0,1% de sulfato de cobre na ração pode promover significativamente o ganho de peso de suínos e frangos de corte. Os íons de cobre têm fortes efeitos desinfetantes e esterilizantes e podem prevenir a propagação de algumas doenças comuns no gado.
Por exemplo, uma pequena quantidade de cobre na água (menos de lppm) pode matar caracóis, incluindo aqueles que hospedam o parasita do verme sanguíneo, prevenindo assim a doença do verme hepático que é facilmente prevalente em animais tropicais e temperados. O sulfato de cobre também pode ser usado para desinfetar currais para evitar a propagação da podridão dos pés em bovinos e ovinos, bem como da erisipela suína e da disenteria bovina.
Além disso, sais de cobre podem ser adicionados para eliminar a contaminação irritante de algas verdes em lagoas, campos de arroz, canais e rios. Os sais de cobre também podem ser usados como inibidores de mofo e conservantes para armazenar grãos, frutas e vegetais. Um método conveniente é embrulhá-los com papel embebido em sal de cobre.
Aplicações de Compostos de Cobre na Indústria
Os compostos de cobre têm amplas aplicações na indústria e são usados mais ou menos em quase todos os campos. aqui estão alguns exemplos:
O sulfato de cobre é um mordente comumente usado em processos de tingimento para melhorar a durabilidade e a resistência à lavagem do brilho, e é amplamente utilizado nas indústrias têxtil e de couro. Os compostos de cobre possuem cores como azul, verde, vermelho, preto, etc., e podem ser usados como corantes para vidro, cerâmica, cimento e esmalte. Eles também são componentes de certas tinturas de cabelo.
O nitrato de cobre adicionado aos fogos de artifício produz luz verde, etc. As tintas com compostos de cobre adicionados têm propriedades bioincrustantes anti-marinhas. Alguns compostos orgânicos de cobre são conservantes eficazes usados para prevenir a corrosão em celulose, madeira, produtos de madeira, lonas e outros tecidos.
Certos compostos de cobre são agentes químicos importantes na produção de borracha, petróleo e fibras sintéticas, desempenhando papéis na catálise e na purificação.
O eletrólito de sulfato de cobre é usado para revestimento de cobre, produção de folha de cobre eletrolítica e purificação de cobre.
Na indústria de mineração, o sulfato de cobre é utilizado como ativador para flotação de minerais como chumbo, zinco, alumínio e ouro.
Aplicações de compostos de cobre na saúde humana
O cobre é um nutriente essencial para a saúde humana, importante para o sangue, sistema nervoso central e imunológico, desenvolvimento e função do cabelo, pele e tecido ósseo, bem como órgãos internos como cérebro, fígado e coração.
O cobre é ingerido principalmente através da dieta diária. A Organização Mundial da Saúde recomenda que os adultos ingiram 0,03 miligramas de cobre por quilograma de peso corporal por dia para manter a saúde.
Grávidas e crianças pequenas devem dobrar o valor. A deficiência de cobre pode causar várias doenças, e suplementos e pílulas de cobre podem ser tomados para complementá-la. Os íons de cobre podem desinfetar e esterilizar e são úteis para prevenção de doenças e higiene.
Por exemplo, podem matar bactérias como a E. coli e a disenteria na água, eliminar caracóis e lesmas que espalham a esquistossomose e larvas de mosquitos que espalham a malária.
Também podem ser usados em piscinas para evitar a contaminação por algas verdes e a propagação do pé de atleta pelo chão, etc. Os compostos de cobre podem ser usados para tratar certas doenças. Sabe-se que usar um anel de cobre pode tratar a artrite.
Os sulfatos de cobre têm sido utilizados para tratar doenças pulmonares e mentais em alguns países ocidentais, enquanto em alguns países africanos e asiáticos têm sido utilizados para tratar úlceras e doenças de pele. Atualmente, estão sendo desenvolvidos medicamentos contendo cobre.
