Kupfer Cu

Entdeckung

Kupfer kommt in der Natur gediegen vor und gehörte daher zu den ersten Metallen, die Menschen formten. Kupferschmuck aus dem Nahen Osten ist rund zehntausend Jahre alt und wurde aus gediegenem Kupfer gehämmert. Etwa im 5. Jahrtausend v. Chr. lernten die Menschen, Kupfer aus Erzen zu verhütten, und entdeckten später, dass ein Zusatz von Zinn Bronze ergibt, eine härtere Legierung, die der Bronzezeit ihren Namen gab – im Vorderen Orient ab etwa 3300 v. Chr.

Die Insel Zypern war eine bedeutende Kupferquelle für die Mittelmeerwelt, und die Römer bezogen einen Großteil ihres Kupfers von dort. Kupfer und seine Legierungen dienten für Werkzeuge, Waffen, Münzen, Spiegel und Wasserleitungen.

Im 19. Jahrhundert erzeugten der Telegraf und später Stromnetze und Telefonnetze einen enormen Bedarf an Kupferdraht, und die elektrolytische Raffination lieferte das hochreine Kupfer, das für gute Leitfähigkeit nötig ist.

Herkunft des Namens

Die Römer nannten das Metall aes Cyprium, „Erz aus Zypern“, später verkürzt zu cyprum und dann cuprum, woher das Symbol Cu stammt. Auch das deutsche Kupfer und das englische copper gehen auf diese lateinische Quelle zurück.

Wichtigste Verwendungen

• Elektrische Leitungen: Gebäudeverkabelung, Stromkabel, Transformatoren und Motorwicklungen machen den größten Anteil der Kupfernutzung aus.
• Elektronik: Leiterplatten und Verbindungen in Chips beruhen auf Kupfer.
• Sanitär und Wärmeübertragung: Kupferrohre, Heizkörper, Klimaanlagenschlangen und Wärmetauscher.
• Legierungen: Messing (Kupfer und Zink) für Armaturen und Musikinstrumente, Bronze (Kupfer und Zinn) für Lager und Skulpturen sowie Kupfernickel für Münzen.
• Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energien: Elektroautos, Windkraftanlagen und Solaranlagen benötigen deutlich mehr Kupfer als ihre konventionellen Gegenstücke.

Isotope

Kupfer hat zwei stabile Isotope: Kupfer-63 (etwa 69 Prozent) und Kupfer-65 (etwa 31 Prozent). Von seinen radioaktiven Isotopen wird Kupfer-64 mit einer Halbwertszeit von etwa 12,7 Stunden in der PET-Bildgebung eingesetzt und für die Therapie erforscht, und Kupfer-67 mit einer Halbwertszeit von etwa 2,6 Tagen wird für die gezielte Krebsbehandlung untersucht.

Im Alltag

Kupfer ist ein essenzielles Spurenelement. Es ist Bestandteil von Enzymen, die dem Körper helfen, Eisen zu verwerten, in den Zellen Energie zu gewinnen und Bindegewebe aufzubauen. Schalentiere, Nüsse, Samen, Vollkornprodukte und Innereien sind gute Quellen. Bei der erblichen Wilson-Krankheit kann der Körper überschüssiges Kupfer nicht ausscheiden, sodass es sich in Leber und Gehirn anreichert.

Kraken, Tintenfische und Pfeilschwanzkrebse haben blaues Blut, weil ihr Sauerstoffträger, das Hämocyanin, Kupfer statt Eisen enthält. Kupferoberflächen töten zudem mit der Zeit viele Mikroben ab.