bakır

bakır hakkında bilgi nedir tdk sözlük anlamı ne?

1. isim, kimya Atom numarası 29, yoğunluğu 8,95 olan, 1084 °C'ye doğru eriyen, doğada serbest veya birleşik olarak bulunan, ısı ve elektriği iyi ileten, kolay dövülür ve işlenir olduğundan eski çağlardan beri türlü işlerde kullanılan, kızıl renkli element (bakırın simgesi Cu).

2. sıfat Bu elementten yapılmış:
      "Ertesi gün çadırların önünde Haldun Nedret'in Kadıköy'den getirdiği bakır lamba yanıyordu." - Abdülhak Şinasi Hisar

bakır (Zanaat Terimleri Sözlüğü - 1976)

1. Bakır kova. (Küçükkabaca *Uluborlu -Isparta) 2. Tencere. (Yenikent -Isparta)

bakır (Metalbilim İşlem Terimleri Sözlüğü - 1972)

İngilizce: copper, Fransızca: cuivre, Almanca: Kupfer

Kırmızımsı renkli, dövülgen, sünek, ısı ve elektrik iletkenliği yüksek bir metal. A. A. 53.54, A. S. 29, Ö. A. 8.95, E. S. 1084°C.

bakır (Veteriner Hekimliği Terimleri Sözlüğü)

İngilizce: copper

Birçok enzimin yapısında, kan yapımında ve bağ doku metabolizmasında rol oynayan, eksikliğinde kansızlık, ödem ve kemik yapısında bozukluklara yol açan, kırmızımtırak parlak, atom numarası 29, atom ağırlığı 63. 54, sembolü Cu olan tuzları zehirli bir metal. Bakır, beslenmede esansiyel bir element olup seruloplazmin, lizil oksidaz, sitokrom oksidaz ve tirozinaz gibi çeşitli proteinlerin yapısına katılır.

bakır (İlaç ve Eczacılık Terimleri Sözlüğü - 2014)

İngilizce: copper

Atom numarası 29, yoğunluğu 8,95 olan, 1084°C civarında eriyen, doğada serbest veya birleşik olarak bulunan, ısı ve elektriği iyi ileten, kolay işlenen, beslenmede temel gereksinimlerden biri olan, serüloplazmin, eritrokuprein, sitokrom C oksidaz ve tirozinaz gibi çeşitli proteinlerin yapısına katılan, eksikliğinde nötropeni, kemik kütlesinde değişiklikler görülebilen kırmızı- kahverengi renkli eser element. sim. Cu

Bakır (Cu)

H Periyodik tablo He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

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

Bakır simgesi

Etimoloji

Roma İmparatorluğu döneminde devletin temel bakır üretimi Kıbrıs'tan sağlandığı için bu metale aes сyprium (Kıbrıs'ın metali) adı verilmiş, elementin çoğu dildeki isimi 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.

Türkçe'de 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.

Bakırın kullanım alanları

• Elektrik ve elektronik sanayi: Termik (kömür, fuel-oil, motorin, doğalgaz, jeotermal), hidrolik ve nükleer gibi çeşitli enerjilerden yararlanılarak üretilen elektrik enerjisi, genelde uzun mesafelere iletilir; şehir ve köy gibi yerleşim bölgelerine, sanayi tesislerine dağıtılır ve buralarda tüketilir. Çıplak iletkenler, baralar, yalıtılmış hava hattı ve yeraltı güç kabloları ve ek malzemeleri elektrik enerjisi iletim ve dağıtımının başlıca elemanlarıdır. Yakın zamana kadar, elektrik enerji iletim ve dağıtımında, bakır, uygun özellikleri nedeni ile bu alandaki ana iletken malzemesi olmuştu. Bakır, yüksek elektrik geçirgenliği, işlenebilme ve mekaniksel özellikleri iyi olan bir metaldir. Gümüşten sonra en iyi iletken metal bakırdır.
• 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

Sınıflandırma

• 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 üretimi

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.

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° = ${\displaystyle -}$ 0.34 V (katot)

İşlenmemiş bakır

Ayrıca bakınız: Elektrokimyasal potansiyel dizisi

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

Dünya'da bakır madenciliği

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⁺

Malahit minerali

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

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.

Bakır metali

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: 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.

UH = UZ + hT + I*R

UH: hücre potansiyeli (V)

UZ: parçalanma potansiyeli (V)

hT: 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 standartları

• 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.

%99.95 saflıkta bakır

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

Temel özellikleri

Bakırın görünüşü: Metalik kahverengidir

Atom numarası: 29

Element serisi: Geçiş metalleri

Grup, periyot, blok: 11, 4, d

Atom ağırlığı: 63,546(3) g/mol

Elektron dizilimi: Ar 3d¹⁰ 4s¹

Enerji seviyesi başına Elektronlar: 2, 8, 18, 1

CAS kayıt numarası: 7440-50-8

Bakırın Fiziksel Özellikleri

Maddenin hâli: katı

Yoğunluk: 8,96 g/cm³

Sıvı hâldeki yoğunluğu: 8,02 g/cm³

Ergime noktası: 1357,77 °K  -  1084,62 °C

Kaynama noktası: 2835 °K  -  2562 °C

Ergime ısısı: 13,26 kJ/mol

Buharlaşma ısısı: 300,4 kJ/mol

Isı kapasitesi: 24,440 J/(mol·K)

Bakırın Atom özellikleri

Kristal yapısı: Kübik

Yükseltgenme seviyeleri: (2+), (1+)

Elektronegatifliği: 1,90 Pauling ölçeği

İyonlaşma enerjisi: 745,5 kJ/mol

Atom yarıçapı: 132±4 pm

Atom yarıçapı (hes.): 145 pm

Kovalent yarıçapı: 138 pm

Van der Waals yarıçapı: 140 pm

Diğer özellikleri

Elektrik direnci: 16,78 nΩ·m (20°C'de)

Isıl iletkenlik: 401 W/(m·K)

Isıl genleşme: 16,5 µm/(m·K) (25°C'de)

Ses hızı: 3810 m/s (20 °C'de)

Mohs sertliği: 3,0

Vickers sertliği: 369 MPa

Brinell sertliği: 874 MPa

Bakır ile ilgili ek resimler

Kalkopirit minerali

Azurit minerali

Kalkozit minerali

Kuprit minerali

Bornit minerali

Enargit minerali