Bakır

Bakır, ₂₉Cu ⓘ
Bakır
Görünüş	kırmızı-turuncu metalik parlaklık
Standart atom ağırlığı Ar°(Cu)	63.546±0.003; 63,546±0,003 (kısaltılmış);
Periyodik tabloda bakır
	nikel ← bakır → çinko
Atom numarası (Z)	29
Grup	Grup 11
Dönem	dönem 4
Blok	d-blok
Elektron konfigürasyonu	[[[Argon\|Ar]]] 3d10 4s1
Kabuk başına elektron	2, 8, 18, 1
Fiziksel özellikler
STP'de Faz	katı
Erime noktası	1357,77 K (1084,62 °C, 1984,32 °F)
Kaynama noktası	2835 K (2562 °C, 4643 °F)
Yoğunluk (r.t.'ye yakın)	8,96 g/cm3
sıvı olduğunda (m.p.'de)	8,02 g/cm3
Füzyon ısısı	13,26 kJ/mol
Buharlaşma ısısı	300,4 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	24.440 J/(mol-K)
Atomik özellikler
Oksidasyon durumları	-2, 0, +1, +2, +3, +4 (hafif bazik bir oksit)
Elektronegatiflik	Pauling ölçeği: 1.90
İyonlaşma enerjileri	1: 745,5 kJ/mol ; 2.: 1957,9 kJ/mol ; 3.: 3555 kJ/mol ; (daha fazla) ;
Atomik yarıçap	ampi̇ri̇k: 128 pm
Kovalent yarıçap	132±4 pm
Van der Waals yarıçapı	140 pm
	Bakırın spektral çizgileri
Diğer özellikler
Doğal oluşum	ilkel
Kristal yapı	yüz merkezli kübik (fcc)
Ses hızı ince çubuk	(tavlanmış); 3810 m/s (r.t.'de)
Termal genleşme	16,5 µm/(m⋅K) (25 °C'de)
Termal iletkenlik	401 W/(m⋅K)
Elektriksel direnç	16,78 nΩ⋅m (20 °C'de)
Manyetik sıralama	diamanyetik
Molar manyetik duyarlılık	-5,46×10-6 cm3/mol
Young modülü	110-128 GPa
Kayma modülü	48 GPa
Yığın modülü	140 GPa
Poisson oranı	0.34
Mohs sertliği	3.0
Vickers sertliği	343-369 MPa
Brinell sertliği	235-878 MPa
CAS Numarası	7440-50-8
Tarih
İsimlendirme	Kıbrıs'tan sonra, Roma dönemindeki başlıca madencilik yeri (Cyprium)
Keşif	Orta Doğu (MÖ 9000)
Sembol	"Cu": Latince cuprum'dan
Bakırın ana izotopları
β−	64Zn
	Kategori Bakır; görünüm; konuşmak; Düzenle; \| referanslar

Bakır, sembolü Cu (Latince: cuprum) ve atom numarası 29 olan kimyasal bir elementtir. Çok yüksek termal ve elektriksel iletkenliğe sahip yumuşak, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Saf bakırın yeni maruz kalmış bir yüzeyi pembemsi-turuncu bir renge sahiptir. Bakır, ısı ve elektrik iletkeni olarak, yapı malzemesi olarak ve mücevheratta kullanılan gümüş, denizcilikte kullanılan bakır nikel ve sıcaklık ölçümü için gerinim ölçerlerde ve termokupllarda kullanılan konstantan gibi çeşitli metal alaşımlarının bir bileşeni olarak kullanılır. ⓘ

Bakır, doğada doğrudan kullanılabilir metalik formda (doğal metaller) oluşabilen birkaç metalden biridir. Bu, M.Ö. 8000'lerden itibaren birçok bölgede çok erken insan kullanımına yol açmıştır. Binlerce yıl sonra, MÖ 5000 dolaylarında sülfür cevherlerinden eritilen ilk metal; MÖ 4000 dolaylarında bir kalıba dökülen ilk metal; ve MÖ 3500 dolaylarında bronz oluşturmak için başka bir metal olan kalayla kasıtlı olarak alaşım haline getirilen ilk metal olmuştur. ⓘ

Roma döneminde bakır esas olarak Kıbrıs'ta çıkarılırdı, metalin adının kökeni aes cyprium'dan (Kıbrıs metali) gelir, daha sonra cuprum'a (Latince) dönüşmüştür. Coper (Eski İngilizce) ve copper (bakır) sözcükleri buradan türetilmiş olup, sonraki yazım ilk olarak 1530 civarında kullanılmıştır. ⓘ

Yaygın olarak karşılaşılan bileşikler, azurit, malakit ve turkuaz gibi minerallere genellikle mavi veya yeşil renkler veren ve pigment olarak yaygın ve tarihsel olarak kullanılan bakır (II) tuzlarıdır. ⓘ

Binalarda, genellikle çatı kaplamasında kullanılan bakır oksitlenerek yeşil bir verdigris (veya patina) oluşturur. Bakır bazen dekoratif sanatlarda hem elemental metal formunda hem de pigment olarak bileşiklerde kullanılır. Bakır bileşikleri bakteriyostatik ajanlar, mantar ilaçları ve ahşap koruyucuları olarak kullanılır. ⓘ

Bakır, solunum enzim kompleksi sitokrom c oksidazın temel bir bileşeni olduğu için eser bir diyet minerali olarak tüm canlı organizmalar için gereklidir. Yumuşakçalarda ve kabuklularda bakır, kan pigmenti hemosiyaninin bir bileşenidir, balıklarda ve diğer omurgalılarda demir kompleksli hemoglobin ile yer değiştirir. İnsanlarda bakır esas olarak karaciğer, kas ve kemikte bulunur. Yetişkin vücudu, vücut ağırlığının kilogramı başına 1,4 ila 2,1 mg bakır içerir. ⓘ

Bakır, 1B geçiş grubunda yer alan kimyasal element. Bakır, dünyanın hemen hemen tüm bölgelerinde bulunması nedeniyle geniş ölçüde üretiminin yapılabilmesi, elektriği diğer bütün metaller içinde gümüşten sonra en iyi ileten metal olması ve endüstriyel önemi yüksek olan pirinç, bronz gibi alaşımlar yapması gibi nedenlerden ötürü geniş bir kullanım alanına sahiptir. Simyacılar tarafından element Venüs simgesi ile gösterilmiştir. ⓘ

Özellikleri

Fiziksel

Sürekli dökümle yapılmış bir bakır disk (%99,95 saflıkta); kristalitleri ortaya çıkarmak için kazınmış ⓘ

Erime noktasının hemen üzerindeki bakır, yeterli ışık turuncu akkor rengini gölgede bıraktığında pembe parlaklık rengini korur ⓘ

Bakır, gümüş ve altın periyodik tablonun 11. grubunda yer alır; bu üç metal dolu bir d-elektron kabuğunun üzerinde bir s-orbital elektrona sahiptir ve yüksek süneklik, elektriksel ve termal iletkenlik ile karakterize edilir. Bu elementlerdeki dolu d-kabukları, metalik bağlar yoluyla s-elektronları tarafından domine edilen atomlar arası etkileşimlere çok az katkıda bulunur. Tamamlanmamış d-kabuklarına sahip metallerin aksine, bakırdaki metalik bağlar kovalent karakterden yoksundur ve nispeten zayıftır. Bu gözlem, bakırın tek kristallerinin düşük sertliğini ve yüksek sünekliğini açıklamaktadır. Makroskopik ölçekte, kristal kafesine tane sınırları gibi genişletilmiş kusurların eklenmesi, uygulanan stres altında malzemenin akışını engeller ve böylece sertliğini arttırır. Bu nedenle bakır genellikle monokristal formlardan daha fazla mukavemete sahip olan ince taneli polikristal formda tedarik edilir. ⓘ

Bakırın yumuşaklığı kısmen yüksek elektrik iletkenliğini (59,6×10⁶ S/m) ve oda sıcaklığında saf metaller arasında ikinci en yüksek (gümüşten sonra ikinci) termal iletkenliğini açıklar. Bunun nedeni, oda sıcaklığında metallerde elektron taşınmasına karşı direncin, esas olarak yumuşak bir metalde nispeten zayıf olan kafesin termal titreşimlerindeki elektronların saçılmasından kaynaklanmasıdır. Bakırın açık havada izin verilen maksimum akım yoğunluğu yaklaşık 3,1×10⁶ A/m² kesit alanıdır ve bunun üzerinde aşırı ısınmaya başlar. ⓘ

Bakır, gri veya gümüş dışında doğal bir renge sahip birkaç metalik elementten biridir. Saf bakır turuncu-kırmızıdır ve havaya maruz kaldığında kırmızımsı bir kararma alır. Bakırın karakteristik rengi, dolu 3d ve yarı boş 4s atom kabukları arasındaki elektronik geçişlerden kaynaklanır - bu kabuklar arasındaki enerji farkı turuncu ışığa karşılık gelir. ⓘ

Diğer metallerde olduğu gibi, bakır başka bir metalle temas ettirilirse galvanik korozyon meydana gelecektir. ⓘ

Kimyasal

Oksitlenmemiş bakır tel (solda) ve oksitlenmiş bakır tel (sağda) ⓘ

Edinburgh Kraliyet Gözlemevi'nin Doğu Kulesi, 2010 yılında yenilenen bakır ile 1894 tarihli orijinal bakırın yeşil rengi arasındaki kontrastı göstermektedir. ⓘ

Bakır suyla reaksiyona girmez, ancak atmosferik oksijenle yavaşça reaksiyona girerek nemli havada demir üzerinde oluşan pasın aksine alttaki metali daha fazla korozyona karşı koruyan kahverengi-siyah bakır oksit tabakası oluşturur (pasivasyon). Birçok eski binanın çatısı ve Özgürlük Heykeli gibi eski bakır yapılarda yeşil bir verdigris (bakır karbonat) tabakası sıklıkla görülebilir. Bakır, çeşitli bakır sülfitleri oluşturmak üzere reaksiyona girdiği bazı sülfür bileşiklerine maruz kaldığında kararır. ⓘ

İzotoplar

Bakırın 29 izotopu vardır. ⁶³Cu ve ⁶⁵Cu kararlıdır, ⁶³Cu doğal olarak oluşan bakırın yaklaşık %69'unu oluşturur; her ikisinin de spini 3⁄2'dir. Diğer izotoplar radyoaktiftir ve en kararlı olanı 61,83 saatlik yarı ömrü ile ⁶⁷Cu'dur. Yedi metastabil izotop karakterize edilmiştir; ^68mCu 3,8 dakikalık yarı ömrü ile en uzun ömürlü olanıdır. Kütle numarası 64'ün üzerinde olan izotoplar β- ile bozunurken, kütle numarası 64'ün altında olanlar β⁺ ile bozunur. Yarılanma ömrü 12,7 saat olan ⁶⁴Cu her iki şekilde de bozunur. ⓘ

⁶²Cu ve ⁶⁴Cu'nun önemli uygulamaları vardır. ⁶²Cu, ⁶²Cu-PTSM'de pozitron emisyon tomografisi için radyoaktif bir izleyici olarak kullanılır. ⓘ

Oluşum

Keweenaw Yarımadası, Michigan'dan yerli bakır, yaklaşık 2,5 inç (6,4 cm) uzunluğunda ⓘ

Bakır büyük yıldızlarda üretilir ve Dünya'nın kabuğunda milyonda yaklaşık 50 parça (ppm) oranında bulunur. Doğada bakır, doğal bakır, kalkopirit, bornit, digenit, kovellit ve kalkosit gibi bakır sülfitler, tetrahedit-tennantit ve enargit gibi bakır sülfosaltlar, azurit ve malakit gibi bakır karbonatlar ve sırasıyla kuprit ve tenorit gibi bakır (I) veya bakır (II) oksitler dahil olmak üzere çeşitli minerallerde bulunur. Keşfedilen en büyük elementel bakır kütlesi 420 ton ağırlığında olup 1857 yılında ABD'nin Michigan eyaletindeki Keweenaw Yarımadası'nda bulunmuştur. Yerli bakır bir polikristaldir ve şimdiye kadar tanımlanan en büyük tek kristal 4,4×3,2×3,2 cm boyutlarındadır. Bakır, yerkabuğunda en bol bulunan 25. elementtir ve çinko için 75 ppm ve kurşun için 14 ppm ile karşılaştırıldığında 50 ppm'i temsil eder. ⓘ

Bakırın tipik arka plan konsantrasyonları atmosferde 1 ng/m³'ü; toprakta 150 mg/kg'ı; bitki örtüsünde 30 mg/kg'ı; tatlı suda 2 μg/L'yi ve deniz suyunda 0,5 μg/L'yi geçmez. ⓘ

Üretim

Şili'deki Chuquicamata, dünyanın en büyük açık ocak bakır madenlerinden biridir ⓘ

Dünya üretim trendi ⓘ

Bakır fiyatları 2003-2011 ton başına ABD$ cinsinden ⓘ

Bakırın çoğu, %0,4 ila 1,0 bakır içeren porfir bakır yataklarındaki büyük açık ocak madenlerinden bakır sülfitler olarak çıkarılır veya çıkarılır. Şili'deki Chuquicamata, Amerika Birleşik Devletleri'nin Utah eyaletindeki Bingham Canyon Madeni ve Amerika Birleşik Devletleri'nin New Mexico eyaletindeki El Chino Madeni bu madenlerden bazılarıdır. British Geological Survey'e göre, 2005 yılında Şili, dünya payının en az üçte biri ile en büyük bakır üreticisiydi ve onu Amerika Birleşik Devletleri, Endonezya ve Peru takip ediyordu. Bakır ayrıca yerinde liç işlemiyle de geri kazanılabilir. Arizona eyaletindeki birkaç saha bu yöntem için başlıca adaylar olarak kabul edilmektedir. Kullanımdaki bakır miktarı artmaktadır ve mevcut miktar tüm ülkelerin gelişmiş dünya kullanım seviyelerine ulaşmasına ancak yetmektedir. Şu anda araştırılmakta olan alternatif bir bakır toplama kaynağı, Pasifik Okyanusu'nun derinliklerinde, deniz seviyesinin yaklaşık 3000-6500 metre altında bulunan polimetalik nodüllerdir. Bu nodüller kobalt ve nikel gibi diğer değerli metalleri de içermektedir. ⓘ

Rezervler ve fiyatlar

Bakır en az 10,000 yıldır kullanılmaktadır ancak şimdiye kadar çıkarılan ve ergitme yapılan tüm bakırın %95'inden fazlası 1900'den beri ve yarısından fazlası da son 24 yılda çıkarıldı. Pek çok doğal kaynakta olduğu gibi, Dünya'daki toplam bakır miktarı çok büyük ve yerkabuğunun en üst kilometresinde yaklaşık 10¹⁴ tonla bakırın mevcut çıkarma hızıyla yaklaşık 5 milyon yıl değerindedir. Ancak, bu rezervlerin yalnızca çok küçük bir kısmı günümüz fiyatları ve teknolojileri ile ekonomik olarak uygulanabilir durumdadır. Madencilik için mevcut bakır rezervlerinin tahminleri, büyüme oranı gibi temel varsayımlara bağlı olarak 25 ila 60 yıl arasında değişir. ⓘ

Geri dönüşüm, modern dünyada önemli bir bakır kaynağıdır. Bu ve diğer faktörler nedeniyle, bakır üretimi ve arzının geleceği, zirve petrol'e benzer zirve bakır kavramı da dahil olmak üzere pek çok tartışmanın konusudur. ⓘ

Bakırın fiyatı tarihsel olarak istikrarsız oldu, ve fiyatı Haziran 1999'da 60 yılın en düşük seviyesi olan 0.60 ABD$/lb (1.32 ABD$/kg) seviyesinden Mayıs 2006'da pound başına 3.75$'a (8.27$/kg) yükseldi. Şubat 2007'de 2.40$/lb (5.29$/kg)'a düştü ardından Nisan 2007'de 3.50$/lb (7.71$/kg)'a yeniden yükseldi. 2009 yılının Şubat ayında, zayıflayan küresel talep ve emtia fiyatlarında bir önceki yılın en yüksek seviyelerinden bu yana yaşanan keskin düşüş, bakır fiyatlarını 1.51$/lb (3.32$/kg) seviyesinde bıraktı.. Eylül 2010 ile Şubat 2011 arasında, bakırın fiyatı metrik ton başına 5,000 Sterlin'den metrik ton başına 6,250 Sterlin'e yükseldi. ⓘ

Yöntemler

Flaş eritme işleminin şeması ⓘ

Cevherlerdeki bakır konsantrasyonu ortalama sadece %0.6'dır ve çoğu ticari cevher sülfit, özellikle kalkopirit (CuFeS₂), bornit (Cu₅FeS₄) ve daha az oranda kovellit (CuS) ve kalkosittir (Cu₂S). Tersine, polimetalik nodüllerdeki ortalama bakır konsantrasyonu %1.3'te tahmin edilir. Bu nodüllerde bulunan diğer metallerin yanı sıra bakırı çıkarma yöntemleri arasında sülfürik liç (ingilizce:sulphuric leaching), ergitme ve Cuprion işleminin uygulaması vardır. Kara cevherlerinde bulunan mineraller için, ezilmiş cevherlerden köpük flotasyon veya biyoliç ile %10-15 bakır seviyesine kadar konsantre edilirler. Bu malzemenin izabe içinde silika ile ısıtılması, demirin çoğunu cüruf olarak uzaklaştırır. İşlem, demir sülfürleri oksitlere dönüştürmenin daha kolay olmasından yararlanır, bu da daha sonra silika ile reaksiyona girerek ısıtılmış kütlenin üzerinde yüzen silikat cürufu oluşturur. Sonuçta Cu₂S'den oluşan "bakır mat", tüm sülfürleri oksitlere dönüştürmek için kavrulmuş olur:

2 Cu₂S + 3 O₂ → 2 Cu₂O + 2 SO₂

Bakır oksit, ısıtıldığında "kabarcıklı" bakıra dönüştürülür:

2 Cu₂O → 4 Cu + O₂

Sudbury mat işlemi, sülfürün sadece yarısını okside dönüştürdü ve daha sonra bu oksidi, sülfürün geri kalanını oksit olarak çıkarmak için kullandı. Daha sonra elektrolitik olarak rafine edildi ve içerdiği platin ve altın için anot çamuru kullanıldı. Bu adım, bakır oksitlerin bakır metale nispeten kolay indirgenmesini kullanır. Doğal gaz, kalan oksijenin çoğunu çıkarmak için kabarcık boyunca üflenir ve saf bakır üretmek için elde edilen malzeme üzerinde elektro arıtma gerçekleştirilir:

Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu ⓘ

Dünya'da bakır madenciliği ⓘ

Bakır, çeşitli piro, hidro ve elektrometalurjik metotların kullanılmasıyla cevherlerinden saf olarak üretilmektedir. Pirometalurjik metotlar, sülfürlü, oksitli ve nabit bakır cevherlerine, hidrometalurjik metotlar ise düşük tenörlü oksitli bakır cevherlerine uygulanır. Elektrometalurji metotları da yukarıdaki yöntemlerin son kademesi olarak her ikisine de uygulanır. Böylece, pirometalurji metotlarıyla elde edilen saf olmayan bakır, elektrolitik arıtmaya tabi tutularak saf katot bakıra çevrilir. Benzer şekilde hidrometalurjik yollarla sulu çözeltiye alınan bakır, elektrokazanım yoluyla katotta saf olarak toplanabilmektedir. Dünya bakır üretiminin %80’i sülfürlü cevherlerden yapılır. ⓘ

Bir elektrolit ile temas halinde bulunan elektrotlara dışarıdan bir elektromotor kuvvet uygulayarak kimyasal bir reaksiyonun gerçekleştirilmesi şeklinde tanımlanan elektroliz elektrokimyasal olayın tersidir. Burada elektrik enerjisi yardımıyla kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirilir. Elektroliz hücreleri bir elektrolit ile temas halinde bulunan iki veya daha fazla elektrottan oluşur ve elektrotlar bir doğru akım kaynağına bağlıdır. Bağlantı anotun pozitif katotun negatif yükleneceği şekildedir. Yani elektrot dışında elektronlar anottan katota elektrolit içinde ise katottan anota doğru akarlar. Devreye akım verildiğinde çözeltideki negatif yükler pozitif kutup olan anota, pozitif yükler ise negatif kutup olan katoda yönelirler. ⓘ

Malahit minerali ⓘ

Elektroliz işleminde meydana gelen olaylar anodik ve katodik tepkimeler olup bunlar anotta yükseltgenme (oksidasyon), katotta ise indirgenme (redüksiyon) şeklindedir. Genel olarak üç çeşit elektroliz vardır. Bunlar rafinasyon, indirgenme ve ergimiş tuz elektrolizidir. Rafinasyon elektrolizi çözünebilir anotlarla yapılan elektroliz işlemine en güzel örnektir. Rafinasyon elektrolizinde anot ve katot aynı metalden oluştukları için parçalanma voltajı teorik olarak sıfırdır. Uygulanan hücre voltajı bu nedenle sadece elektrolitin direncinin biraz üstünde olmalıdır. Rafinasyon elektrolizini tarif edecek toplam bir reaksiyon anlamsızdır. ⓘ

Cu²⁺ + 2e^- → Cu E° = 0.34 V (anot) ⓘ

Cu → Cu²⁺ + 2e^- E° =

-

0.34 V (katot) ⓘ

Anotta oluşan bir kısım bakır iyonları disproporsiyonlaşır. Burada oluşan bakır toz halinde anot yüzeyinde ve yüzeyden ayrılarak banyonun dibinde anot çamurunda birikir. Pb, Sn, Sb ve Bi anodik olarak çözünürler fakat elektrolit içinde oluşturdukları bileşikler nedeniyle şlam şeklinde yüzerler ve mekanik olarak katot kirliliği yaratabilirlerse de genelde çökerler ve anot çamuru içinde birikirler. Anodik olarak çözümlendirilemeyen Au, Ag, ve Pt gibi elementler anodun yenilmesine paralel olarak anottan ayrılıp banyo dibine inerler ve burada anot çamuru içinde birikirler. Ortalama olarak Au, Ag, Se, Te ve Pb %98 oranında, Sb %60 civarında anot çamuruna geçer. Anot bileşimindeki nikelin %5’i çözünmez ve bakır-nikel karışık kristali halinde anot çamuruna geçer. Aynı şekilde 3 Cu₂O·4NiO·Sb₂O₅'de büyük oranda çözünmeden anot çamuruna gider. Üçüncü grup metaller de bakırla karışık kristal halinde bulunurlar ve anodik çözünme potansiyeli bakıra yakındır. Ancak bu metaller çözünseler bile daha sonra sementasyon sonucu anot çamuruna giderler. Örneğin, gümüş:

Cu + 2 Ag⁺ = Cu²⁺ + Ag ⓘ

Dördüncü grupta yer alan metallerden Se ve Te’ün Cu₂S ve Cu₂Te halinde anot bakırında bulunduğu ve çözünmeden direkt anot çamuruna geçtiği kabul edilir. Kalay ise bakırla intermetalik bileşik olmasına rağmen tamamen çözünür, ancak CuSO₄’lı çözeltilerde çözünürlüğü çok az olduğundan aşağıdaki tepkime uyarınca hidroliz olarak anot çamuruna geçer:

Sn⁴⁺ + 2H₂O = SnO₂ + 4H^{+ ⓘ}

Kurşun direkt olarak çözünmeyen PbSO₄ oluşturarak anot yüzeyinde kalır. Anot bakırı fazla miktarda kurşun içerirse oluşan PbSO₄ yüzeyi tamamen kaplayarak anodun pasifleşmesine neden olur. ⓘ

Rafinasyon ve indirgenme elektrolizleri arasındaki temel fark anot tepkimeleridir. Rafinasyon elektrolizinde anot olarak kullanılan malzeme oksitlenip çözeltiye geçerken, indirgenme elektrolizinde çözünmeyen anotlar kullanılır. Çözünmeyen anotların indirgenme elektrolizindeki görevi iletkenliği sağlamaktır ve yüzeyinde oksijen çıkışı meydana gelir. ⓘ

Oksitli bakır cevherlerin doğrudan, diğerlerinin bir ön işlemden sonra veya bakteriler yardımıyla çözümlendirilmesi sonucu değişen derisimlerde elde edilen sülfatlı çözeltilerden bakırın kazanılmasında uygulanan yöntemlerden bir tanesi de indirgenme elektrolizidir. indirgenme elektrolizinde katot ve anot reaksiyonu ise şu şekildedir:

Cu²⁺ + 2e^- = Cu E° = 0.34 V ⓘ

2H₂O = O₂ + 4 H⁺ + 4e^- E° = 1.229 V ⓘ

Bakır metali ⓘ

İndirgenme elektrolizinde satılabilir kalitede katodik bakır üretimi elektrolitteki bakır derişimi litresinde 15 g civarına ininceye kadar mümkündür. 15 g'dan 8 g'a kadar olan derişimlerde yine satılabilir fakat toz veya sünger halde bakır üretilebilmektedir. Bu satılabilirlik sünger bakırın anot fırınında işleneceği açısından geçerlidir. ⓘ

Bir elektroliz olayında elektrolizin hangi şartlarda nasıl gerçekleşeceği, hangi tip anot ve katotlara nasıl tepki vereceği, uygun sıcaklık, akım şiddeti ve gerilim değerlerinin neler olacağı bazı parametrelere bağlıdır. Bu parametrelerden bir tanesi polarizasyondur. Elektrolizi gerçekleştirmek için gerekli olan potansiyel teorik olandan daha yüksek olmak zorundadır. Teorik değer ile pratikte uygulanan değer arsındaki fark fazla voltaj adını alır. Elektrolizde katotta indirgenmeyi gerçekleştirmek için bu fazla voltaj değerlerini aşmak gerekir ve sisteme verilmesi gereken fazla voltajların tümü polarizasyon adını alır. ⓘ

Anot ve katot polarizasyon toplamına parçalanma voltajı da denir. Diğer bir deyişle elektrolizin gerçekleşmesi için sisteme verilmesi gereken en düşük potansiyel değeridir. ⓘ

Bu değer en az indirgenecek iyonun EMK değerine eşittir. ⓘ

Termodinamik hücre potansiyelinin uygulanması ile bir elektroliz işleminin gerçekleşmeyeceği sisteme bazı fazla voltajların da verilmesi gerektiği yukarıdaki açıklamalarda belirtilmiştir. Bu fazla voltajlara ilaveten devredeki dirençleri aşabilecek ilave voltaja da ihtiyaç vardır. Bu dirençlerin başında anot -katot arasındaki elektrolitin direnci gelir. Elektrolitin direnci R, akım I olarak alınırsa Ohm kanunu gereğince uygulanacak potansiyel I*R büyüklüğündedir. Elektroliz esnasında ulaşılması gereken hücre voltajı, tüm fazla voltajlar, parçalanma voltajı ve dirençten kaynaklanan potansiyel düşüşlerin toplamına eşittir. ⓘ

Bir elektroliz olayında kullanılan elektrik enerjisi ile yapılan kimyasal iş arasındaki ilişkiler Faraday Kanunu ile belirlenir. ⓘ

m={A\times I\times h\times t \over {z\times 96500}}

ⓘ

m : indirgenen metal miktarı (g)

A : indirgenen metalin mol ağırlığı

I : devreden geçen akım (A)

t : zaman (s)

h : akım verimi (%)

z : elektron sayısı

96500 : Faraday sabiti ⓘ

Parçalanma Voltajı, elektrolizin gerçekleşebilmesi için, yani örneğin bakır iyonlarının katodda toplanabilmesi için gereken en düşük potansiyeldir ve anotla kato polarizasyonlarının toplamına eşittir. ⓘ

Ohm kanunu gereğince kablo bağlantılarında ve elektrot-kablo temas noktalarında, sistemden geçen akım miktarı ile doğru orantılı olarak direnç ortaya çıkar, bu direnç potansiyel düşüşlerine yol açar. Elektroliz sırasında ulaşılması gereken hücre potansiyeli bunların toplamına eşittir. ⓘ

U_H = U_Z + h_T + I*R ⓘ

U_H : hücre potansiyeli (V)

U_Z : parçalanma potansiyeli (V)

h_T : tüm fazla voltajlar (V) (derişim, aktivasyon, difüzyon, kristalizasyon vb.)

I : akım (A)

R : elektrolit direnci (ohm) ⓘ

Voltaj arttıkça akım yoğunluğu da artmakta fakat belli bir noktadan sonra voltajın artması akım yoğunluğunda hiçbir değişikliğe sebep olmamaktadır ve bu akım değerine limit akım denmektedir. Limit akım uygulanabilecek maksimum akımdır. Genellikle limit akımın üçte biri değerinde çalışılmaktadır. Rafinasyon elektrolizinde aynı bir çözeltiye temas halinde olan aynı bir metal hem anotta hem katotta bulunduğundan, hücrenin elektromotor kuvveti pratik olarak sıfırdır, yani potansiyel farkı oluşmaz. Elektroliz sırasında indirgenecek metal iyonlarının çözeltinin iç taraflarından katot yüzeyine gelmeleri difüzyon, konveksiyon ve migrasyon yolu ile gerçekleşir. Katotun hemen yakınında metal iyonlarınca fakirleşmiş bir bölge oluşur. Buna "difüzyon tabakası" (Nernst diffusion layer) denmektedir. Bu tabaka kalınlığı elektrolizdeki akım şiddetine bağlı olmay:)ıp, hücre potansiyelini arttırmak suretiyle akım yükseltildiğinde faz sınırındaki derişim düşmektedir. ⓘ

Bakır arıtma akış şeması (Uralelektromed'in anot döküm tesisi)

Blister bakır
Eritme
Reverberatory fırın
Cüruf giderme
Anotların bakır dökümü
Döküm çarkı
Anot temizleme makinesi
Anotlar kalkış
Vagonlar
Tank evine ulaşım

Geri Dönüşüm

Alüminyum gibi bakır da hem ham halinden hem de üretilen ürünlerden herhangi bir kalite kaybı olmaksızın geri dönüştürülebilir. Hacim olarak bakır, demir ve alüminyumdan sonra en çok geri dönüştürülen üçüncü metaldir. Bugüne kadar çıkarılan tüm bakırın tahmini %80'i bugün hala kullanılmaktadır. Uluslararası Kaynak Paneli'nin Toplumdaki Metal Stokları raporuna göre, toplumda kullanımda olan kişi başına düşen küresel bakır stoku 35-55 kg'dır. Bunun büyük bir kısmı az gelişmiş ülkelerden (kişi başına 30-40 kg) ziyade daha gelişmiş ülkelerde (kişi başına 140-300 kg) bulunmaktadır. ⓘ

Bakırın geri dönüştürülme süreci, bakırın çıkarılmasında kullanılanla aşağı yukarı aynıdır ancak daha az adım gerektirir. Yüksek saflıktaki hurda bakır bir fırında eritilir ve ardından indirgenerek kütük ve külçeler halinde dökülür; daha düşük saflıktaki hurda ise sülfürik asit banyosunda elektrokaplama yoluyla rafine edilir. ⓘ

Alaşımlar

Bakır alaşımları madeni para üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır; burada iki örnek görülmektedir - kupronikel alaşımından oluşan 1964 sonrası Amerikan on sentleri ve yüzde 80 gümüş ve yüzde 20 bakır alaşımından oluşan 1968 öncesi Kanada on senti. ⓘ

Birçoğu önemli kullanım alanlarına sahip çok sayıda bakır alaşımı formüle edilmiştir. Pirinç, bakır ve çinkonun bir alaşımıdır. Bronz genellikle bakır-kalay alaşımlarını ifade eder, ancak alüminyum bronz gibi herhangi bir bakır alaşımını da ifade edebilir. Bakır, kuyumculuk endüstrisinde kullanılan gümüş ve karat altın lehimlerinin en önemli bileşenlerinden biridir ve elde edilen alaşımların rengini, sertliğini ve erime noktasını değiştirir. Bazı kurşunsuz lehimler, az miktarda bakır ve diğer metallerle alaşımlandırılmış kalaydan oluşur. ⓘ

Cupronickel adı verilen bakır ve nikel alaşımı, genellikle dış kaplama için düşük nominasyonlu madeni paralarda kullanılır. ABD beş sentlik madeni parası (şu anda nikel olarak adlandırılmaktadır) homojen bileşimde %75 bakır ve %25 nikelden oluşmaktadır. Yirminci yüzyılın ikinci yarısında ülkeler tarafından yaygın olarak benimsenen kupronikelin kullanılmaya başlanmasından önce, bakır ve gümüş alaşımları da kullanılmış, Amerika Birleşik Devletleri 1965 yılına kadar %90 gümüş ve %10 bakır alaşımı kullanmıştır. 1965-1970 yılları arasında yarım dolar hariç tüm madeni paralardan dolaşımdaki gümüş çıkarılmış ve bu paralar %40 gümüş ve %60 bakır alaşımına indirgenmiştir. 90 bakır ve %10 nikelden oluşan ve korozyona karşı dayanıklılığıyla dikkat çeken alaşım, bazen kirli limanlarda ve haliçlerde bulunan sülfürlere karşı savunmasız olsa da, deniz suyuna maruz kalan çeşitli nesneler için kullanılır. Bakırın alüminyumla (yaklaşık %7) alaşımları altın rengindedir ve süslemelerde kullanılır. Shakudō, koyu mavi veya siyah renge patine edilebilen, düşük oranda altın (tipik olarak %4-10) içeren bir Japon dekoratif bakır alaşımıdır. ⓘ

Bileşikler

Bir bakır(I) oksit örneği. ⓘ

Bakır, genellikle +1 ve +2 oksidasyon durumlarında, sırasıyla bakırlı ve bakırsız olarak adlandırılan zengin çeşitlilikte bileşikler oluşturur. Bakır bileşikleri, ister organik kompleksler ister organometalikler olsun, çok sayıda kimyasal ve biyolojik süreci destekler veya katalize eder. ⓘ

İkili bileşikler

Diğer elementlerde olduğu gibi, bakırın en basit bileşikleri ikili bileşiklerdir, yani sadece iki element içerenler, başlıca örnekler oksitler, sülfürler ve halojenürlerdir. Hem kupröz hem de kuprik oksitler bilinmektedir. Çok sayıda bakır sülfür arasında önemli örnekler bakır (I) sülfür ve bakır (II) sülfürdür. ⓘ

Flor, klor, brom ve iyotlu bakır halojenürler, flor, klor ve bromlu bakır halojenürler gibi bilinmektedir. Bakır(II) iyodür hazırlama girişimleri sadece bakır(I) iyodür ve iyot verir.

2 Cu²⁺ + 4 I- → 2 CuI + I_{2 ⓘ}

Koordinasyon kimyası

Bakır(II), amonyak ligandlarının varlığında koyu mavi bir renk verir. Burada kullanılan tetraamminecopper(II) sülfattır. ⓘ

Bakır, ligandlarla koordinasyon kompleksleri oluşturur. Sulu çözeltide bakır(II) [Cu(H
₂O)
₆]²⁺
. Bu kompleks, herhangi bir geçiş metali aquo kompleksi için en hızlı su değişim oranını (su ligandlarının bağlanma ve ayrılma hızı) sergiler. Sulu sodyum hidroksit eklenmesi açık mavi katı bakır(II) hidroksitin çökelmesine neden olur. Basitleştirilmiş bir denklem şöyledir:

Kompleksleşmemiş ortamda bakır için Pourbaix diyagramı (OH- dışındaki anyonlar dikkate alınmamıştır). İyon konsantrasyonu 0,001 m (mol/kg su). Sıcaklık 25 °C.

Cu²⁺ + 2 OH- → Cu(OH)₂

Sulu amonyak aynı çökelti ile sonuçlanır. Fazla amonyak eklendiğinde, çökelti çözünerek tetraammin-bakır(II) oluşturur:

Cu(H
₂O)
₄(OH)
₂ + 4 NH₃ → [Cu(H
₂O)
₂(NH
₃)
₄]²⁺
+ 2 H₂O + 2 OH-

Diğer birçok oksiyanyon kompleksler oluşturur; bunlar arasında bakır(II) asetat, bakır(II) nitrat ve bakır(II) karbonat bulunur. Bakır(II) sülfat, laboratuvarda en çok bilinen bakır bileşiği olan mavi kristal pentahidrat oluşturur. Bordeaux karışımı adı verilen bir mantar ilacında kullanılır. ⓘ

Bakır(II) için yaygın olan oktahedral koordinasyon geometrisini gösteren [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺ kompleksinin top ve çubuk modeli. ⓘ

Birden fazla alkol fonksiyonel grubu içeren bileşikler olan polioller genellikle bakır tuzları ile etkileşime girer. Örneğin, bakır tuzları indirgen şekerleri test etmek için kullanılır. Özellikle, Benedict reaktifi ve Fehling çözeltisi kullanılarak şekerin varlığı mavi Cu(II)'den kırmızımsı bakır(I) okside bir renk değişimi ile belirtilir. Schweizer reaktifi ve etilendiamin ve diğer aminlerle ilgili kompleksler selülozu çözer. Amino asitler bakır(II) ile çok kararlı şelat kompleksleri oluşturur. Bakır iyonları için birçok ıslak-kimyasal test mevcuttur, bunlardan biri bakır(II) tuzları ile kahverengi bir çökelti veren potasyum ferrosiyanür içerir. ⓘ

Organokopper kimyası

Karbon-bakır bağı içeren bileşikler organokopper bileşikleri olarak bilinir. Bakır(I) oksit oluşturmak için oksijene karşı çok reaktiftirler ve kimyada birçok kullanım alanına sahiptirler. Bakır(I) bileşikleri Grignard reaktifleri, terminal alkinler veya organolityum reaktifleri ile muamele edilerek sentezlenirler; özellikle tarif edilen son reaksiyon bir Gilman reaktifi üretir. Bunlar, birleştirme ürünleri oluşturmak için alkil halojenürlerle yer değiştirebilir; bu nedenle organik sentez alanında önemlidirler. Bakır (I) asetilid şoka oldukça duyarlıdır ancak Cadiot-Chodkiewicz eşleşmesi ve Sonogashira eşleşmesi gibi reaksiyonlarda bir ara maddedir. Enonlara konjugat katılması ve alkinlerin karbokuprasyonu da organokopper bileşikleri ile elde edilebilir. Bakır(I), özellikle amin ligandlarının varlığında, alkenler ve karbon monoksit ile çeşitli zayıf kompleksler oluşturur. ⓘ

Bakır(III) ve bakır(IV)

Bakır(III) çoğunlukla oksitlerde bulunur. Basit bir örnek, mavi-siyah bir katı olan potasyum kuprat, KCuO₂'dir. Üzerinde en çok çalışılan bakır(III) bileşikleri kuprat süper iletkenleridir. İtriyum baryum bakır oksit (YBa₂Cu₃O₇) hem Cu(II) hem de Cu(III) merkezlerinden oluşur. Oksit gibi florür de oldukça bazik bir anyondur ve yüksek oksidasyon durumlarında metal iyonlarını stabilize ettiği bilinmektedir. Hem bakır(III) hem de bakır(IV) florürler bilinmektedir, sırasıyla K₃CuF₆ ve Cs₂CuF₆. ⓘ

Bazı bakır proteinleri de bakır(III) içeren okso kompleksleri oluşturur. Tetrapeptitlerle, mor renkli bakır(III) kompleksleri deprotonlanmış amid ligandları tarafından stabilize edilir. ⓘ

Bakır(III) kompleksleri organokopper bileşiklerinin reaksiyonlarında ara ürün olarak da bulunur. Örneğin, Kharasch-Sosnovsky reaksiyonunda. ⓘ

Tarih

Bakırın zaman çizelgesi, bu metalin son 11.000 yıldır insan uygarlığını nasıl geliştirdiğini göstermektedir. ⓘ

Tarih öncesi

Bakır Çağı

Girit, Zakros'tan, o döneme özgü hayvan derisi (öküz derisi) biçiminde şekillendirilmiş, aşınmış bir bakır külçe. ⓘ

Kalkolitik Çağ'da, Ötzi'nin baltasının bu kopyasının bıçağı gibi pek çok alet bakırdan yapılmıştır ⓘ

Güney İsrail, Timna Vadisi'ndeki Kalkolitik madenlerden Kambriyen kumtaşı içinde bakır cevheri (krizokolla). ⓘ

Bakır, doğal metalik bakır olarak doğal olarak oluşur ve kayıtlardaki en eski uygarlıklardan bazıları tarafından biliniyordu. Bakır kullanımının tarihi Orta Doğu'da MÖ 9000'lere kadar uzanmaktadır; Kuzey Irak'ta MÖ 8700'lere tarihlenen bakır bir kolye ucu bulunmuştur. Kanıtlar, bakırdan önce insanlar tarafından kullanılan tek metallerin altın ve meteorik demir (ancak eritilmiş demir değil) olduğunu göstermektedir. Bakır metalürjisinin tarihinin şu sırayı izlediği düşünülmektedir: Önce doğal bakırın soğuk işlenmesi, ardından tavlama, eritme ve son olarak da kayıp balmumu dökümü. Güneydoğu Anadolu'da bu tekniklerin dördü de aşağı yukarı eşzamanlı olarak MÖ 7500'lerde Neolitik Çağ'ın başında ortaya çıkar. ⓘ

Bakır eritme birbirinden bağımsız olarak farklı yerlerde icat edilmiştir. Muhtemelen MÖ 2800'den önce Çin'de, MS 600 civarında Orta Amerika'da ve MS 9. veya 10. yüzyıl civarında Batı Afrika'da keşfedilmiştir. Hassas döküm M.Ö. 4500-4000 yıllarında Güneydoğu Asya'da icat edilmiştir ve karbon tarihlemesi Birleşik Krallık, Cheshire'daki Alderley Edge'de madenciliğin M.Ö. 2280 ila 1890 yıllarında yapıldığını ortaya koymuştur. MÖ 3300 ila 3200 yılları arasına tarihlenen bir erkek olan Buzadam Ötzi'nin elinde %99,7 saflıkta bakır başlı bir balta bulunmuştur; saçındaki yüksek arsenik seviyeleri bakır eritme işiyle uğraştığını göstermektedir. Bakırla ilgili deneyimler diğer metallerin gelişimine yardımcı olmuştur; özellikle bakır eritme demir eritmenin keşfedilmesine yol açmıştır. Michigan ve Wisconsin'deki Eski Bakır Kompleksi'ndeki üretim MÖ 6000 ila 3000 yılları arasına tarihlenmektedir. Silisyum, arsenik ve (nadiren) kalay bakımından zengin cevherlerden yapılan bir bakır türü olan doğal bronz, MÖ 5500 civarında Balkanlar'da genel kullanıma girmiştir. ⓘ

Okside olmuş bir öküz gönü külçesi ⓘ

Bronz Çağı

Bronz yapmak için bakırın kalayla alaşımlandırılması ilk olarak bakır eritmenin keşfinden yaklaşık 4000 yıl sonra ve "doğal bronzun" genel kullanıma girmesinden yaklaşık 2000 yıl sonra uygulanmıştır. Vinča kültürüne ait bronz eserler MÖ 4500 yılına tarihlenmektedir. Sümer ve Mısır'a ait bakır ve bronz alaşımlı eserler MÖ 3000'lere tarihlenmektedir. Bronz Çağı Güneydoğu Avrupa'da MÖ 3700-3300 yıllarında, Kuzeybatı Avrupa'da ise MÖ 2500 yıllarında başlamıştır. Yakın Doğu'da MÖ 2000-1000, Kuzey Avrupa'da ise MÖ 600 yıllarında Demir Çağı'nın başlamasıyla sona ermiştir. Neolitik dönem ile Bronz Çağı arasındaki geçiş eskiden bakır aletlerin taş aletlerle birlikte kullanıldığı Kalkolitik dönem (bakır-taş) olarak adlandırılırdı. Bu terim yavaş yavaş gözden düşmüştür çünkü dünyanın bazı bölgelerinde Kalkolitik ve Neolitik dönemler her iki uçta da çakışmaktadır. Bakır ve çinko alaşımı olan pirinç çok daha yeni bir kökene sahiptir. Yunanlılar tarafından bilinmekteydi ancak Roma İmparatorluğu döneminde bronzun önemli bir tamamlayıcısı haline gelmiştir. ⓘ

Antik ve klasik sonrası

Simyada bakırın sembolü aynı zamanda tanrıça ve Venüs gezegeninin de sembolüydü. ⓘ

Timna Vadisi, Negev Çölü, İsrail'deki Kalkolitik bakır madeni. ⓘ

Yunanistan'da bakır chalkos (χαλκός) adıyla bilinirdi. Romalılar, Yunanlılar ve diğer antik halklar için önemli bir kaynaktı. Roma döneminde aes Cyprium olarak bilinirdi, aes bakır alaşımları için kullanılan genel Latince terimdir ve Cyprium bakırın çok çıkarıldığı Kıbrıs'tan gelmektedir. İfade cuprum olarak sadeleştirildi, dolayısıyla İngilizce bakır. Afrodit (Roma'da Venüs) parlak güzelliği ve ayna yapımında eski kullanımı nedeniyle mitolojide ve simyada bakırı temsil ediyordu; bakırın kaynağı olan Kıbrıs tanrıça için kutsaldı. Eskilerin bildiği yedi gök cismi antik çağda bilinen yedi metalle ilişkilendirilmiş ve Venüs hem tanrıçayla olan bağlantısı hem de Venüs'ün Güneş ve Ay'dan sonra en parlak gök cismi olması ve dolayısıyla altın ve gümüşten sonra en parlak ve arzu edilen metale karşılık gelmesi nedeniyle bakıra atfedilmiştir. ⓘ

Bakır ilk olarak MÖ 2100 gibi erken bir tarihte antik Britanya'da çıkarılmıştır. Bu madenlerin en büyüğü olan Great Orme'de madencilik Bronz Çağı'nın sonlarına kadar devam etmiştir. Madencilik büyük ölçüde eritilmesi daha kolay olan süperjen cevherlerle sınırlı kalmış gibi görünmektedir. Cornwall'ın zengin bakır yatakları, bölgedeki geniş çaplı kalay madenciliğine rağmen, muhtemelen teknolojik olmaktan ziyade sosyal ve politik nedenlerden dolayı büyük ölçüde dokunulmamış gibi görünmektedir. ⓘ

Kuzey Amerika'da bakır madenciliği Amerikan yerlilerinin marjinal çalışmalarıyla başlamıştır. Yerli bakırın 800 ile 1600 yılları arasında Isle Royale'deki alanlardan ilkel taş aletlerle çıkarıldığı bilinmektedir. Bakır metalürjisi Güney Amerika'da, özellikle de Peru'da MS 1000 civarında gelişiyordu. Bakır mezar süsleri 15. yüzyıldan itibaren ortaya çıkarılmıştır, ancak metalin ticari üretimi 20. yüzyılın başlarına kadar başlamamıştır. ⓘ

Bakırın kültürel rolü, özellikle para biriminde önemli olmuştur. M.Ö. 6. yüzyıldan 3. yüzyıla kadar Romalılar bakır topaklarını para olarak kullanmışlardır. İlk başta bakırın kendisi değerliydi, ancak giderek bakırın şekli ve görünümü daha önemli hale geldi. Julius Caesar kendi sikkelerini pirinçten yaptırırken, Octavianus Augustus Caesar'ın sikkeleri Cu-Pb-Sn alaşımlarından yapılmıştı. Yıllık yaklaşık 15.000 tonluk üretimiyle Roma bakır madenciliği ve eritme faaliyetleri Sanayi Devrimi'ne kadar eşi benzeri görülmemiş bir ölçeğe ulaşmıştır; en yoğun maden çıkarılan eyaletler Hispania, Kıbrıs ve Orta Avrupa'daki eyaletlerdi. ⓘ

Kudüs Tapınağı'nın kapılarında tükenme yaldızıyla işlenmiş Korint bronzu kullanılmıştır. Bu işlem en çok simyanın başladığı düşünülen İskenderiye'de yaygındı. Antik Hindistan'da bakır, bütünsel tıp bilimi Ayurveda'da cerrahi aletler ve diğer tıbbi ekipmanlar için kullanılmıştır. Eski Mısırlılar (M.Ö. ~2400) bakırı yaraları ve içme suyunu sterilize etmek için ve daha sonra baş ağrısı, yanık ve kaşıntıyı tedavi etmek için kullanmışlardır. ⓘ

Bakır Süsler ⓘ

Bakır simgesi. ⓘ

Türkçede yer alan bakır kelimesi ise Eski Türkçe bakır sözcüğünden evrilmiştir ve tarihte geçtiği en eski kaynak olan ve 8. yüzyıla tarihlenen Yenisey Yazıtları'nda, "bakırı buŋsız erti" (bakırı sınırsız idi) şeklinde geçmektedir. ⓘ

Roma İmparatorluğu döneminde devletin temel bakır üretimi Kıbrıs'tan sağlandığı için bu metale aes сyprium (Kıbrıs'ın metali) adı verilmiş, elementin çoğu dildeki ismi de bu kelimeden türemiştir. Bakır kelimesi İngilizcede copper, Almancada Kupfer, Fransızcada cuivre ve Latincede cuprum şekli ile bulunur. Bir başka görüşe ise metal adını Kıbrıs'tan değil, Kıbrıs adını metalden almıştır. ⓘ

Modern

Kullanılmayan Parys Dağı bakır madenlerinden akan dereyi etkileyen asit maden drenajı ⓘ

İsveç bakırından yapılmış Norveç'ten 18. yüzyıl bakır çaydanlık ⓘ

Büyük Bakır Dağı, İsveç'in Falun kentinde 10. yüzyıldan 1992 yılına kadar faaliyet göstermiş bir madendir. Bu maden 17. yüzyılda Avrupa'nın bakır tüketiminin üçte ikisini karşılamış ve o dönemde İsveç'in birçok savaşının finansmanına yardımcı olmuştur. Ülkenin hazinesi olarak anılırdı; İsveç'in bakır destekli bir para birimi vardı. ⓘ

Vyborg şehrinin 17. ve 18. yüzyılların başındaki kalikografisi. Baskı kalıbının üzerine 1709 yılı kazınmış. ⓘ

Bakır çatı kaplamasında, para biriminde ve daguerreotype olarak bilinen fotoğraf teknolojisinde kullanılır. Bakır, Rönesans heykeltıraşlığında ve Özgürlük Heykeli'nin yapımında kullanılmıştır; bakır çeşitli inşaat türlerinde kullanılmaya devam etmektedir. Bakır kaplama ve bakır kılıflama, 18. yüzyılda İngiliz Amiralliği tarafından öncülük edilen bir teknik olarak gemilerin su altı gövdelerini korumak için yaygın olarak kullanılmıştır. Hamburg'daki Norddeutsche Affinerie, 1876 yılında üretime başlayan ilk modern elektrokaplama tesisiydi. Alman bilim adamı Gottfried Osann 1830'da metalin atomik kütlesini belirlerken toz metalürjisini icat etti; o sıralarda bakıra katılan alaşım elementinin (örneğin kalay) miktarının ve türünün çan tonlarını etkileyeceği keşfedildi. ⓘ

1880'lerden 1930'lardaki Büyük Buhran'a kadar Elektrik Çağı için bakır talebindeki artış sırasında, Amerika Birleşik Devletleri dünyanın yeni çıkarılan bakırının üçte birini ila yarısını üretti. Başlıca bölgeler arasında kuzey Michigan'daki Keweenaw bölgesi, esas olarak yerli bakır yatakları yer alıyordu. 1880'lerin sonlarında Butte, Montana'daki geniş sülfit yatakları tarafından gölgede bırakılan bu bölge, özellikle Bingham Canyon, Utah ve Morenci, Arizona'da olmak üzere Güneybatı Amerika Birleşik Devletleri'ndeki porfir yatakları tarafından gölgede bırakıldı. Açık ocak buharlı kürek madenciliği ve eritme, rafine etme, flotasyon konsantrasyonu ve diğer işleme adımlarındaki yenilikler seri üretime yol açtı. Yirminci yüzyılın başlarında Arizona ilk sırada yer alırken, onu Montana, ardından Utah ve Michigan izledi. ⓘ

Finlandiya'da Outokumpu tarafından geliştirilen ve ilk olarak 1949 yılında Harjavalta'da uygulanan flaş eritme işlemi, enerji verimliliği açısından dünya birincil bakır üretiminin %50'sini oluşturmaktadır. ⓘ

1967'de Şili, Peru, Zaire ve Zambiya tarafından kurulan Bakır İhraç Eden Ülkeler Hükümetlerarası Konseyi, bakır piyasasında OPEC'in petrolde yaptığı gibi faaliyet göstermiş, ancak özellikle ikinci en büyük üretici olan ABD'nin hiçbir zaman üye olmaması nedeniyle hiçbir zaman aynı etkiye ulaşamamıştır; 1988'de feshedilmiştir. ⓘ

Uygulamalar

Lehimli tesisat bağlantıları için bakır bağlantı parçaları ⓘ

Bakırın başlıca kullanım alanları elektrik teli (%60), çatı kaplama ve sıhhi tesisat (%20) ve endüstriyel makinelerdir (%15). Bakır çoğunlukla saf metal olarak kullanılır, ancak daha fazla sertlik gerektiğinde pirinç ve bronz gibi alaşımlara konur (toplam kullanımın %5'i). İki yüzyıldan fazla bir süredir bakır boya, bitki ve kabuklu deniz hayvanlarının büyümesini kontrol etmek için tekne gövdelerinde kullanılmaktadır. Bakır arzının küçük bir kısmı tarımda besin takviyeleri ve mantar ilaçları için kullanılmaktadır. Bakırın işlenmesi mümkündür, ancak karmaşık parçaların oluşturulmasında iyi işlenebilirlik için alaşımlar tercih edilir. ⓘ

Tel ve kablo

Diğer malzemelerin rekabetine rağmen bakır, alüminyumun sıklıkla tercih edildiği havai elektrik güç iletimi dışında neredeyse tüm elektrik kabloları kategorilerinde tercih edilen elektrik iletkeni olmaya devam etmektedir. Bakır tel enerji üretiminde, enerji iletiminde, enerji dağıtımında, telekomünikasyonda, elektronik devrelerde ve sayısız elektrikli ekipman türünde kullanılmaktadır. Elektrik kabloları bakır endüstrisi için en önemli pazardır. Buna yapısal güç kabloları, güç dağıtım kabloları, cihaz kabloları, iletişim kabloları, otomotiv tel ve kabloları ve mıknatıs telleri dahildir. Çıkarılan tüm bakırın yaklaşık yarısı elektrik teli ve kablo iletkenleri için kullanılmaktadır. Birçok elektrikli cihaz, yüksek elektrik iletkenliği, gerilme mukavemeti, süneklik, sünme (deformasyon) direnci, korozyon direnci, düşük termal genleşme, yüksek termal iletkenlik, lehimleme kolaylığı, dövülebilirlik ve montaj kolaylığı gibi çok sayıda faydalı özelliği nedeniyle bakır kablolara güvenmektedir. ⓘ

1960'ların sonlarından 1970'lerin sonlarına kadar kısa bir süre için, Amerika'daki birçok konut inşaatı projesinde bakır kablolar alüminyum kablolarla değiştirildi. Yeni kablolama bir dizi ev yangınına karıştı ve endüstri bakıra geri döndü. ⓘ

Bakır ⓘ

İnşaat Sanayii:

Bakır, inşaatlarda beton, kiriş ve yüzeylerin güçlendirilmesinde kullanılır.

Ulaşım Sanayii
Kimya
Kuyumculuk:

Bakır,dünyada çok bulunan bir madde olduğu için takı yapımında da kullanılır.

Boya sanayii ⓘ

Elektronik ve ilgili cihazlar

Büyük bir binaya güç dağıtan bakır elektrik baraları ⓘ

Entegre devreler ve baskılı devre kartları, üstün elektrik iletkenliği nedeniyle alüminyum yerine giderek daha fazla bakır içerir; ısı alıcıları ve ısı eşanjörleri, üstün ısı yayma özellikleri nedeniyle bakır kullanır. Elektromıknatıslar, vakum tüpleri, katot ışın tüpleri ve mikrodalga fırınlardaki magnetronlar, mikrodalga radyasyonu için dalga kılavuzları gibi bakır kullanır. ⓘ

Elektrik motorları

Bakırın üstün iletkenliği elektrik motorlarının verimliliğini artırır. Bu önemlidir çünkü motorlar ve motor tahrikli sistemler tüm küresel elektrik tüketiminin %43-%46'sını ve sanayi tarafından kullanılan tüm elektriğin %69'unu oluşturmaktadır. Bir bobindeki bakır kütlesinin ve kesitinin artırılması motorun verimliliğini artırır. Enerji tasarrufunun başlıca tasarım hedefi olduğu motor uygulamaları için tasarlanmış yeni bir teknoloji olan bakır motor rotorları, genel amaçlı endüksiyon motorlarının Ulusal Elektrik Üreticileri Birliği (NEMA) premium verimlilik standartlarını karşılamasını ve aşmasını sağlamaktadır. ⓘ

Mimari

Minneapolis Belediye Binası'nın patine ile kaplanmış bakır çatısı ⓘ

Kudüs'te bir restoranda eski bakır kaplar ⓘ

Büyük bakır kase. Dhankar Gompa. ⓘ

Bakır çok eski zamanlardan beri dayanıklı, korozyona dirençli ve hava koşullarına dayanıklı bir mimari malzeme olarak kullanılmaktadır. Yüzlerce ya da binlerce yıldır çatılar, yağmur olukları, iniş boruları, kubbeler, kuleler, tonozlar ve kapılar bakırdan yapılmıştır. Bakırın mimari kullanımı modern zamanlarda iç ve dış duvar kaplamaları, bina genleşme derzleri, radyo frekansı koruması ve çekici tırabzanlar, banyo armatürleri ve tezgahlar gibi antimikrobiyal ve dekoratif iç mekan ürünlerini içerecek şekilde genişletilmiştir. Bakırın mimari bir malzeme olarak diğer önemli faydalarından bazıları düşük termal hareket, hafiflik, yıldırımdan korunma ve geri dönüştürülebilirliktir ⓘ

Metalin kendine özgü doğal yeşil patinası uzun zamandır mimarlar ve tasarımcılar tarafından beğenilmektedir. Nihai patina, atmosferik korozyona karşı oldukça dirençli olan ve böylece alttaki metali daha fazla hava koşullarına karşı koruyan özellikle dayanıklı bir katmandır. Sülfür içeren asit yağmuru gibi çevresel koşullara bağlı olarak çeşitli miktarlarda karbonat ve sülfat bileşiklerinin bir karışımı olabilir. Mimari bakır ve alaşımları ayrıca belirli bir görünüm, his veya renk almak için 'bitirilebilir'. Son işlemler arasında mekanik yüzey işlemleri, kimyasal renklendirme ve kaplamalar yer alır. ⓘ

Bakır mükemmel lehimleme ve lehimleme özelliklerine sahiptir ve kaynak yapılabilir; en iyi sonuçlar gaz metal ark kaynağı ile elde edilir. ⓘ

Antibiyofouling

Bakır biyostatiktir, yani üzerinde bakteri ve diğer birçok yaşam türü üremez. Bu nedenle midye ve midyelere karşı koruma sağlamak amacıyla gemilerin parçalarını kaplamak için uzun süredir kullanılmaktadır. Başlangıçta saf olarak kullanılmış, ancak o zamandan beri yerini Muntz metal ve bakır bazlı boyaya bırakmıştır. Benzer şekilde, akuakültürde bakır alaşımları bölümünde tartışıldığı üzere, bakır alaşımları antimikrobiyal olmaları ve aşırı koşullarda bile biyolojik kirlenmeyi önlemeleri ve deniz ortamlarında güçlü yapısal ve korozyona dayanıklı özelliklere sahip olmaları nedeniyle akuakültür endüstrisinde önemli ağ malzemeleri haline gelmiştir. ⓘ

Antimikrobiyal

Bakır alaşımlı dokunmatik yüzeyler çok çeşitli mikroorganizmaları (örneğin, E. coli O157:H7, metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus, Clostridium difficile, influenza A virüsü, adenovirüs, SARS-Cov-2 ve mantarlar) yok eden doğal özelliklere sahiptir. Kızılderililer, modern bilim antimikrobiyal özelliklerini fark etmeden önce bile, eski çağlardan beri su depolamak için bakır kaplar kullanıyorlardı. Bazı bakır alaşımlarının düzenli olarak temizlendiğinde hastalığa neden olan bakterilerin %99,9'undan fazlasını sadece iki saat içinde öldürdüğü kanıtlanmıştır. Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (EPA) bu bakır alaşımlarının "halk sağlığına faydaları olan antimikrobiyal malzemeler" olarak tescillerini onaylamıştır; bu onay, üreticilerin tescilli alaşımlardan yapılan ürünlerin halk sağlığına faydaları konusunda yasal iddialarda bulunmalarına izin vermektedir. Buna ek olarak EPA, bu alaşımlardan üretilen korkuluklar, tırabzanlar, yatak üstü masalar, lavabolar, musluklar, kapı kolları, tuvalet donanımları, bilgisayar klavyeleri, sağlık kulübü ekipmanları ve alışveriş arabası tutamakları gibi uzun bir antimikrobiyal bakır ürün listesini onaylamıştır (kapsamlı bir liste için bkz: Antimikrobiyal bakır alaşımlı dokunmatik yüzeyler#Onaylı ürünler). Bakır kapı kolları, hastalık transferini azaltmak için hastaneler tarafından kullanılmaktadır ve Lejyoner hastalığı, sıhhi tesisat sistemlerindeki bakır borularla bastırılmaktadır. Antimikrobiyal bakır alaşımlı ürünler şu anda İngiltere, İrlanda, Japonya, Kore, Fransa, Danimarka ve Brezilya'daki sağlık tesislerinde kullanılmakta olup ABD'de ve 2011-2014 yılları arasında yaklaşık 30 istasyona bakır-çinko alaşımlı korkulukların yerleştirildiği Santiago, Şili'deki metro transit sisteminde de talep edilmektedir. Tekstil lifleri bakır ile karıştırılarak antimikrobiyal koruyucu kumaşlar oluşturulabilir. ⓘ

Spekülatif yatırım

Bakır, dünya çapındaki altyapı büyümesinden kaynaklanan tahmini kullanım artışı ve rüzgar türbinleri, güneş panelleri ve diğer yenilenebilir enerji kaynaklarının üretiminde sahip olduğu önemli rol nedeniyle spekülatif bir yatırım olarak kullanılabilir. Elektrikli arabaların bakır talebi üzerindeki etkisi tartışılsa da, elektrikli arabaların geleneksel arabalara göre ortalama 3,6 kat daha fazla bakır içermesi, talep artışının öngörülen bir diğer nedenidir. Bazı insanlar bakır madenciliği hisse senetleri, ETF'ler ve vadeli işlemler yoluyla bakıra yatırım yapmaktadır. Diğerleri ise fiziksel bakırı bakır çubuklar veya yuvarlaklar şeklinde saklarlar, ancak bunlar değerli metallere kıyasla daha yüksek bir prim taşıma eğilimindedir. Külçe bakır primlerinden kaçınmak isteyenler alternatif olarak eski bakır tel, bakır boru veya 1982'den önce yapılmış Amerikan kuruşlarını saklamaktadır. ⓘ

Halk hekimliği

Bakır, takılarda yaygın olarak kullanılır ve bazı folklorik inanışlara göre bakır bilezikler artrit semptomlarını hafifletir. Osteoartrit için yapılan bir denemede ve romatoid artrit için yapılan bir denemede, bakır bilezik ile kontrol (bakır olmayan) bilezik arasında hiçbir fark bulunmamıştır. Bakırın deri yoluyla emilebildiğini gösteren hiçbir kanıt yoktur. Eğer öyle olsaydı, bakır zehirlenmesine yol açabilirdi. ⓘ

Kompresyon giysileri

Son zamanlarda, iç içe geçmiş bakır içeren bazı kompresyon giysileri, halk tıbbı iddialarına benzer sağlık iddialarıyla pazarlanmaktadır. Kompresyon giysileri bazı rahatsızlıklar için geçerli bir tedavi olduğundan, giysinin bu faydası olabilir, ancak eklenen bakırın plasebo etkisinin ötesinde bir faydası olmayabilir. ⓘ

Bozulma

Chromobacterium violaceum ve Pseudomonas fluorescens'in her ikisi de katı bakırı siyanür bileşiği olarak mobilize edebilir. Calluna, Erica ve Vaccinium ile ilişkili ericoid mikorizal mantarlar bakır içeren metalli topraklarda büyüyebilir. Ektomikorizal mantar Suillus luteus genç çam ağaçlarını bakır toksisitesinden korur. Aspergillus niger mantarının bir örneği altın madenciliği çözeltisinden büyürken bulunmuş ve altın, gümüş, bakır, demir ve çinko gibi metallerin siyano komplekslerini içerdiği görülmüştür. Mantar ayrıca ağır metal sülfürlerin çözünürleştirilmesinde de rol oynamaktadır. ⓘ

Biyolojik rolü

Zengin bakır kaynakları arasında istiridye, sığır ve kuzu karaciğeri, Brezilya fıstığı, pekmez, kakao ve karabiber bulunur. İyi kaynaklar arasında ıstakoz, fındık ve ayçiçeği çekirdeği, yeşil zeytin, avokado ve buğday kepeği bulunur. ⓘ

Biyokimya

Bakır proteinleri, Cu(I) ve Cu(II)'nin kolaylıkla birbirine dönüşmesini sağlayan süreçler olan biyolojik elektron taşınması ve oksijen taşınmasında çeşitli rollere sahiptir. Bakır, tüm ökaryotların aerobik solunumunda esastır. Mitokondride, oksidatif fosforilasyondaki son protein olan sitokrom c oksidazda bulunur. Sitokrom c oksidaz, O₂'yi bir bakır ve bir demir arasına bağlayan proteindir; protein O₂ molekülüne 8 elektron aktararak onu iki molekül suya indirger. Bakır ayrıca birçok süperoksit dismutazda, süperoksitlerin (orantısızlaştırma yoluyla) oksijen ve hidrojen peroksite dönüştürülerek ayrıştırılmasını katalize eden proteinlerde de bulunur:

Cu²⁺-SOD + O₂- → Cu⁺-SOD + O₂ (bakırın indirgenmesi; süperoksitin oksidasyonu)
Cu⁺-SOD + O₂- + 2H⁺ → Cu²⁺-SOD + H₂O₂ (bakırın oksidasyonu; süperoksitin indirgenmesi) ⓘ

Protein hemosiyanin, yumuşakçaların çoğunda ve at nalı yengeci (Limulus polyphemus) gibi bazı eklembacaklılarda oksijen taşıyıcısıdır. Hemosiyanin mavi olduğu için, bu organizmalar demir bazlı hemoglobinin kırmızı kanından ziyade mavi kana sahiptir. Hemosiyanin ile yapısal olarak ilişkili olanlar lakkazlar ve tirozinazlardır. Bu proteinler oksijeni geri dönüşümlü olarak bağlamak yerine substratları hidroksile eder, bu da cila oluşumundaki rollerinden anlaşılmaktadır. Bakırın biyolojik rolü, dünya atmosferinde oksijenin ortaya çıkmasıyla başlamıştır. "Mavi bakır proteinleri" gibi bazı bakır proteinleri substratlarla doğrudan etkileşime girmez; dolayısıyla enzim değildirler. Bu proteinler elektron transferi adı verilen süreçle elektronları aktarır. ⓘ

Fotosentez, tilakoid membran içindeki ayrıntılı bir elektron taşıma zinciri ile işler. Bu zincirin merkezi halkası mavi bakır proteini olan plastosiyanindir. ⓘ

Nitröz-oksit redüktazda benzersiz bir tetranükleer bakır merkezi bulunmuştur. ⓘ

Wilson hastalığının tedavisi için geliştirilen kimyasal bileşikler kanser tedavisinde kullanılmak üzere araştırılmaktadır. ⓘ

Beslenme

Bakır, bitki ve hayvanlarda temel bir eser elementtir, ancak tüm mikroorganizmalarda bulunmaz. İnsan vücudu, vücut kütlesinin kg'ı başına yaklaşık 1,4 ila 2,1 mg düzeyinde bakır içerir. ⓘ

Emilim

Bakır bağırsakta emilir, daha sonra albümine bağlı olarak karaciğere taşınır. Karaciğerde işlendikten sonra bakır, kandaki bakırın çoğunu taşıyan seruloplazmin proteinini içeren ikinci bir aşamada diğer dokulara dağıtılır. Seruloplazmin aynı zamanda sütle atılan bakırı da taşır ve bakır kaynağı olarak özellikle iyi emilir. Vücuttaki bakır normalde enterohepatik dolaşıma girer (günde yaklaşık 5 mg, buna karşılık günde yaklaşık 1 mg diyetle emilir ve vücuttan atılır) ve vücut, gerekirse, bağırsak tarafından yeniden emilmeyen bir miktar bakırı karaciğerden dışarı taşıyan safra yoluyla bir miktar fazla bakır atabilir. ⓘ

Diyet önerileri

ABD Tıp Enstitüsü (IOM) 2001 yılında bakır için tahmini ortalama gereksinimleri (EAR'lar) ve önerilen diyet ödeneklerini (RDA'lar) güncellemiştir. EAR ve RDA'ları belirlemek için yeterli bilgi yoksa, bunun yerine Yeterli Alım (AI) olarak adlandırılan bir tahmin kullanılır. Bakır için AI'lar şunlardır: 0-6 aylık erkek ve dişiler için 200 μg bakır ve 7-12 aylık erkek ve dişiler için 220 μg bakır. Her iki cinsiyet için de bakır için RDA'lar şöyledir: 1-3 yaş için 340 μg bakır, 4-8 yaş için 440 μg bakır, 9-13 yaş için 700 μg bakır, 14-18 yaş için 890 μg bakır ve 19 yaş ve üzeri için 900 μg bakır. Hamilelik için 1.000 μg. Emzirme dönemi için 1.300 μg. Güvenlikle ilgili olarak IOM, kanıtların yeterli olduğu durumlarda vitamin ve mineraller için tolere edilebilir üst alım seviyeleri (UL'ler) de belirlemektedir. Bakır için UL 10 mg/gün olarak belirlenmiştir. EAR'lar, RDA'lar, AI'lar ve UL'ler toplu olarak Diyet Referans Alımları olarak adlandırılır. ⓘ

Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), RDA yerine Popülasyon Referans Alımı (PRI) ve EAR yerine Ortalama Gereksinim kullanarak, toplu bilgi setini Diyet Referans Değerleri olarak adlandırmaktadır. AI ve UL, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ile aynı şekilde tanımlanmıştır. Kadınlar ve 18 yaş ve üstü erkekler için AI'ler sırasıyla 1,3 ve 1,6 mg/gün olarak belirlenmiştir. Hamilelik ve emzirme dönemi için AI 1,5 mg/gündür. 1-17 yaş arası çocuklar için Aİ'ler yaşla birlikte 0,7 ila 1,3 mg/gün arasında artmaktadır. Bu Aİ'ler ABD RDA'larından daha yüksektir. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi aynı güvenlik sorusunu incelemiş ve UL değerini ABD değerinin yarısı olan 5 mg/gün olarak belirlemiştir. ⓘ

ABD gıda ve besin takviyesi etiketleme amaçları için bir porsiyondaki miktar Günlük Değerin yüzdesi (%DV) olarak ifade edilir. Bakır etiketleme amaçları için Günlük Değerin %100'ü 2,0 mg idi, ancak 27 Mayıs 2016 itibariyle RDA ile uyumlu hale getirmek için 0,9 mg olarak revize edilmiştir. Eski ve yeni yetişkin günlük değerlerinin bir tablosu Referans Günlük Alım adresinde verilmiştir. ⓘ

Eksiklik

Demir alımını kolaylaştırmadaki rolü nedeniyle, bakır eksikliği anemi benzeri semptomlar, nötropeni, kemik anormallikleri, hipopigmentasyon, büyüme bozukluğu, enfeksiyon insidansında artış, osteoporoz, hipertiroidizm ve glikoz ve kolesterol metabolizmasında anormallikler üretebilir. Tersine, Wilson hastalığı vücut dokularında bakır birikimine neden olur. ⓘ

Ciddi eksiklik, düşük plazma veya serum bakır seviyeleri, düşük seruloplazmin ve düşük kırmızı kan hücresi süperoksit dismutaz seviyeleri test edilerek bulunabilir; bunlar marjinal bakır durumuna duyarlı değildir. "Lökositlerin ve trombositlerin sitokrom c oksidaz aktivitesi" eksiklikte başka bir faktör olarak belirtilmiştir, ancak sonuçlar tekrarlama ile doğrulanmamıştır. ⓘ

Zehirlilik

İntihar girişimlerinde gram miktarlarda çeşitli bakır tuzları alınmış ve muhtemelen redoks döngüsü ve DNA'ya zarar veren reaktif oksijen türlerinin oluşumu nedeniyle insanlarda akut bakır toksisitesine neden olmuştur. Karşılık gelen miktarlarda bakır tuzları (30 mg/kg) hayvanlarda toksiktir. Tavşanlarda sağlıklı büyüme için minimum diyet değerinin diyette en az 3 ppm olduğu bildirilmiştir. Bununla birlikte, tavşanların diyetindeki daha yüksek bakır konsantrasyonları (100 ppm, 200 ppm veya 500 ppm) yem dönüşüm verimliliğini, büyüme oranlarını ve karkas sargı yüzdelerini olumlu yönde etkileyebilir. ⓘ

Emilim ve atılımı düzenleyen taşıma sistemleri nedeniyle insanlarda kronik bakır toksisitesi normalde görülmez. Bakır taşıma proteinlerindeki otozomal resesif mutasyonlar bu sistemleri devre dışı bırakabilir ve iki kusurlu geni miras alan kişilerde bakır birikimi ve karaciğer sirozu ile Wilson hastalığına yol açabilir. ⓘ

Yüksek bakır seviyeleri Alzheimer hastalığının kötüleşen semptomlarıyla da ilişkilendirilmiştir. ⓘ

İnsan maruziyeti

ABD'de Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA) işyerindeki bakır tozu ve dumanı için izin verilen maruz kalma sınırını (PEL) zaman ağırlıklı ortalama (TWA) 1 mg/m³ olarak belirlemiştir. Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) zaman ağırlıklı ortalama 1 mg/m³ tavsiye edilen maruz kalma sınırı (REL) belirlemiştir. IDLH (yaşam ve sağlık için hemen tehlikeli) değeri 100 mg/m³'tür. ⓘ

Bakır, tütün dumanının bir bileşenidir. Tütün bitkisi, çevresindeki topraktan bakır gibi ağır metalleri kolayca emer ve yapraklarında biriktirir. Bunlar, dumanın solunmasını takiben kullanıcının vücuduna kolayca emilir. Sağlık üzerindeki etkileri net değildir. ⓘ

Sınıflandırma

İşlenmemiş bakır. ⓘ

Hidrotermal orijine sahip, emprenye olmuş bakır yatakları. Bunlara porfir yataklar da denmektedir. 1970 yılı itibarıyla Dünya üretiminin yaklaşık %50'si bu çeşit yataklardan elde edilmiştir. Bu tip yataklara ABD, Şili, Peru ve Kanada'da rastlanmaktadır.
Sedimenter yapıdaki maden yatakları. Kalker veya dolomit mineralleri içinde bulunurlar. Daha ziyade Orta Afrika’da rastlanır. Dünya bakır üretiminin %17'si bu yataklardan sağlanır.
Sıvı magma asıllı maden yatakları. Bakır ile birlikte çoğu zaman nikel de taşırlar. Bunlara volkanik-sedimenter yataklar da denir. Dünya’nın birçok ülkesinde, özellikle Kanada, Avustralya ve pek çok Avrupa ülkesinde rastlanılır. ⓘ

Bakır standartları

%99.95 saflıkta bakır ⓘ

Blister bakır: %97-98 saflıktadır. Fe, S, Au, Ag, Se, Te ve Ni içerir.
Elektrolitik bakır: %99,9 saflıkta olması istenir.
Ateşte rafine edilmiş bakır: %99,9 saflıkta olması istenir.
OFHC (Oxygen-Free High Conductivity, oksijensiz yüksek iletkenlikte) bakır: %99,99 saflıkta olması istenir. ⓘ

Canlı bilimleriyle ilişkisi

Askorbit asit, oksidaz, tirosinaz, laktoz ve monoamin oksidaz gibi yükseltgeyici enzimlerin bir parçası olarak birçok bitki ve hayvanda çok az miktarda bulunan bakır, bunların sağlıklı yaşamı için gereklidir. Bakır, bu proteinlerde, oksijen, kükürt ya da azot atomları içeren bağlanma bölgelerinde sıkıca bağlanır. ⓘ

İnsanların normal beslenme rejimi her gün 2–5 mg arasında bakır gerektirir. Kalıtımsal protein seruloplazmin (kan plazmasında bulunan bir protein) eksikliği aşağı yukarı bütün dokularda, özellikle beyin ve karaciğerde bakır miktarının artmasıyla birlikte gelişir. ⓘ

Önemli bakır mineralleri ve içerikleri

Mineral	Formül	%Cu	%Fe	%S	%As	%Sb ⓘ
Nabit Bakır	Cu	99,9	00,1
Sülfürler
Kalkozit	Cu₂S	79,8		20,1
Kovellin	CuS	66,5		33,5
Kalkopirit	CuFeS₂	34,6	30,5	34,9
Bornit	Cu₅FeS₄	63,3	11,1	25,6
Oksitler
Kuprit	Cu₂O	88,8
Tenorit	CuO	79,9
Malahit	CuCO₃·Cu(OH)₂	57,5
Azurit	2CuCO₃·Cu(OH)₂	55,3
Krisokol	CuSiO₃·2H₂O	36,2
Kalkantit	CuSO₄·5H₂O	25,5
Brokantit	CuSO₄·3Cu(OH)₂	56,2
Atakamit	CuCl₂·3Cu(OH)₂	59,5
Kronkit	CuSO₄·Na₂SO₄·3Cu(OH)₂	42,8
Diğerleri
Enargit	Cu₃AsS₄	48,4		32,6	19,0
Famatinit	Cu₃SbS₄	43,3		29,1		27,6
Tetrahedrit	Cu₃SbS₃	46,7		23,5		29,8
Tenantit	CuAs₃	52,7		26,6	20,7

Ek resimler

Kalkopirit minerali.
Azurit minerali.
Kalkozit minerali.
Kuprit minerali.
Bornit minerali.
Enargit minerali. ⓘ