Cu |
Le cuivre
(symbole : Cu) est un métal d'un beau
rouge-brun brillant quant il est pur; allié au zinc,
il forme le
laiton ou cuivre jaune. C'est un métal de transition,
de bonne conductivité électrique et thermique. A l'air
sec, il est inaltérable; mais sous l'action de l'air humide chargé
de gaz carbonique, il se couvre d'une couche d'hydrocarbonate, ou vert-de-gris,
qui est toxique.
Numéro
atomique
Masse
atomique
Point
d'ébullition (°C)*
Point
de fusion (°C)
Masse
volumique (g/cm3)
Structure
électronique*
Degrés
d'oxydation |
29
63,54
2595*
1083
8,96
(Ar)3d104s1
2,
1 |
|
D'une faible dureté,
mais ductile et malléable, il se laisse laminer en feuilles minces
ou étirer en fils fins. Plus dur que l'or
et l'argent, le cuivre est, de longue date,
allié à ces deux métaux pour la fabrication des monnaies
et des bijoux : avec l'étain, il constitue
le bronze.
Le cuivre
est le premier métal à avoir été travaillé
par les humains. Son utilisation remonte à plus de 10 000 ans, lorsque
les premières cultures néolithiques ont commencé à
extraire et à utiliser le métal pour la fabrication d'outils
et de bijoux. Au fil des siècles, le cuivre est devenu de plus en
plus important dans l'industrie et dans la vie quotidienne. Les Romains,
qui l'appelaient cuprum (mot dont son nom actuel dérive),
métal de l'île de Chypre, et l'utilisaient pour construire
des canalisations d'eau, des statues et des pièces de monnaie, tandis
que les Égyptiens l'utilisaient pour la joaillerie et la décoration.
Aujourd'hui, le cuivre
est utilisé dans une variété de produits et d'applications,
notamment les fils électriques, les tuyaux de plomberie, les ustensiles
de cuisine, les pièces automobiles, etc. En raison de sa résistance
à la corrosion et de sa durabilité, le cuivre est également
utilisé pour les toitures et les revêtements extérieurs
de bâtiments. Le cuivre est également important pour l'industrie
de l'énergie. Il est utilisé dans la production de turbines
et de transformateurs pour les centrales électriques, ainsi que
pour la production d'énergie éolienne et solaire.
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Mine
de cuivre à ciel ouvert à Carr Fork, dans l'Utah (Etats-Unis).
Photo : Andreas Feininger.
Le cuivre est présent
dans la croûte terrestre en association avec d'autres métaux,
tels que le nickel, le zinc et le plomb. Les principaux gisements du cuivre
sont au Royaume-Uni, en Russie,
en Suède, en Australie,
en Indonésie, en Autriche,
et en divers points d'Amérique du Sud. Les minerais de cuivre exploités
peuvent être partagés en plusieurs catégories et sont
traités différemment, selon leur nature
:
• A l'état natif
(celui du Chili, qui contient 60% à 65%
de cuivre pur), le cuivre apparaît en cristaux cubiques, en mamelons,
en lames minces, en rameaux plus ou moins branchus, en filaments déliés
ou en masses informes : il suffit alors de le fondre.
• Avec l'acide
carbonique, le cuivre forme la malachite et l'azurite :
+ la malachite (Cu2CO3(OH)2)
est un carbonate vert, très fragile, qui se présente en fibres
soyeuses ou en masses mamelonnées;
+ l'azurite (Cu3(CO3)2(OH)2)
est un carbonate bleu, couleur bleu de Prusse, à cristaux rhomboédriques
souvent aplatis.
On trouve ces
minerais en Sibérie, au sud du Sénégal
et en Amérique du Sud.
• Avec
l'oxygène seul, le cuivre forme la cuprite (Cu2O),
de couleur rouge, brunissant sur le charbon, puis donnant par la
fusion
du cuivre pur. La cuprite ou oxyde de cuivre se trouve dans l'Oural
et l'Amérique du Sud.
• Le cuivre
pyriteux ou chalcopyrite reste le principal minerai de cuivre.
C'est un sulfure de fer et de cuivre à la
fois (CuFeS2). La pyrite de
cuivre est d'un jaune d'or foncé, souvent irisée, se distinguant
de la pyrite de fer par ses tons plus chauds. Le cuivre panaché,
plus rouge que le cuivre pyriteux, est aussi un sulfure de cuivre et de
fer. Les pyrites cuivreuses, les cuivres gris, la bournonite, sont exploités
aux Etats-Unis, au Canada,
dans la Péninsule ibérique,
etc.
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