Beschreibung
Kupfer ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cu und der Ordnungszahl 29. Es ist ein rot-gelbes Übergangsmetall und wird in seiner reinen Form ebenfalls als Kupfer bezeichnet. Ausgrabungen im heutigen Nordirak haben gezeigt, dass Kupfer bereits um 8700 v. Chr. verwendet wurde.[1] Weitere Ausgrabungen deuten darauf hin, dass Kupfer schon um 5000 v. Chr. geschmolzen und aus kupferhaltigen Mineralien wie Malachit und Azurit gewonnen wurde. Die Sumerer und Ägypter schmolzen nachweislich Kupfer und stellten daraus um 3000 v. Chr. Bronze her. Auch in China war die Verwendung von Kupfer bekannt, und es wurden sehr hochwertige Bronzegegenstände aus der Zeit um 1200 v. Chr. gefunden. Die Mumie des Ötzi, die 1991 in den österreichisch-italienischen Alpen gefunden wurde und vermutlich um 3300 v. Chr. starb, trug Werkzeuge aus 99,7 % reinem Kupfer bei sich. In Mythologie und Alchemie wurde Kupfer aufgrund seines schönen Glanzes oft mit der Göttin Aphrodite in Verbindung gebracht. Daher wurde Kupfer unter anderem für Spiegel verwendet. Der Name Kupfer stammt vom lateinischen Wort „cuprum“, welches sich von „aes cyprium“ ableitet, was „Erz von Zypern“ bedeutet. Bereits in der Antike wurde auf Zypern Kupfer abgebaut. Die wichtigsten Kupferquellen sind die Mineralien Chalkopyrit, Chalkosin, Covellin, Azurit, Malachit und Bornit. Diese kommen in der Erdkruste in großer Menge vor. Bedeutende Kupfererzvorkommen befinden sich in Chile, Peru und den Vereinigten Staaten. Etwa ein Drittel des weltweiten Kupfers wird in Chile gefördert. Indonesien verzeichnete im letzten Jahrzehnt das stärkste Wachstum in der Kupferproduktion und war 2009 der viertgrößte Produzent. Die Hauptabnehmer von Kupfer sind China, Deutschland und die Vereinigten Staaten. Der weltweite Kupferverbrauch lag 2009 bei 18,4 Millionen Tonnen. Die Minenproduktion betrug 15,8 Millionen Tonnen, durch Recycling stieg das Gesamtangebot auf 18,6 Millionen Tonnen. Die Nachfrage wächst schneller als das Angebot, wodurch die Lagerbestände sinken. Am 4. Februar 2011 erreichte der Kupferpreis mit 10.000 US-Dollar pro Tonne einen Rekordwert.[2] Derselbe Artikel der Financial Times prognostizierte, dass die Nachfrage das Angebot im Jahr 2011 deutlich übersteigen und zu weiteren Preissteigerungen führen würde. Kupfer wird an verschiedenen internationalen Börsen gehandelt, darunter London, New York und Shanghai.
Reines Gold ist ein Edelmetall und ein dichtes, aber weiches Metall, etwas härter als Zink. Bevor es verwendet werden kann, muss es raffiniert werden, und für die meisten Zwecke wird es mit anderen Materialien legiert, um es zu härten. Der Reinheitsgrad von Gold für Schmuck wird in Karat gemessen; reines Gold hat 24 Karat. Gängige Reinheitsgrade in den Niederlanden sind 14 Karat (58,3 % Gold), 18 Karat (75 %) und 22 Karat (91,7 %). Eine einfache Eselsbrücke: 1 Karat entspricht ungefähr 4 % reinem Gold. Gold gilt seit Langem als wertvolles Metall. Ägyptische Hieroglyphen aus dem 26. Jahrhundert v. Chr. erwähnen Gold bereits als Zahlungsmittel. Bis etwa Mitte des 20. Jahrhunderts n. Chr. wurde Gold noch häufig für Münzen verwendet. In der Antike war Gold nicht nur für seinen Wert bekannt, sondern besaß auch magische Eigenschaften und diente als Symbol der Reinheit. Alchemisten suchten lange nach dem Stein der Weisen, einem Weg, andere Materialien in Gold zu verwandeln. Ihr Scheitern lässt sich leicht durch das heutige Verständnis der Atomstruktur erklären. Im 19. Jahrhundert wurden zahlreiche Goldvorkommen entdeckt, insbesondere in den Vereinigten Staaten und Australien, was zu den Goldrausch-Ereignissen führte. Gold ist seit der Entstehung der Erde vorhanden, entstand aber nicht auf der Erde selbst, da seine Bildung Fusionsreaktionen erfordert. Kernfusionsreaktionen finden in den Kernen von Sternen statt, liefern aber nicht genügend Energie, um Gold zu erzeugen. Sterne mit ausreichender Masse (etwa dem Achtfachen der Sonnenmasse) beenden ihr Leben in einer Supernova-Explosion. Bei dieser Explosion entstehen durch Kernreaktionen schwere Metalle, darunter auch Gold.
Goldgräberinnen.
Das Mineral Calcit (auch Kalkspat genannt) besteht hauptsächlich aus dem Salz Calciumcarbonat (CaCO₃) und ist eines der häufigsten Mineralien der Erdkruste. Calciumcarbonat entsteht, wenn lösliche Calciumionen mit CO₂ in Kontakt kommen (Kohlendioxid bildet ein Carbonat-Ion, wenn in einer Lösung ein positives Ion vorhanden ist). Da Calciumcarbonat ein schwerlösliches Salz ist, fällt das entstehende CaCO₃ aus; dies geschieht gemäß folgender Reaktion: Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq) → CaCO₃(s). Calcit ist ein häufiger Bestandteil von Sedimentgesteinen, Gängen und Ablagerungen in heißen Quellen und Höhlen in Karstgebieten (als Stalaktiten). Es ist das Mineral, aus dem Kalkstein besteht und somit das häufigste Mineral biologischen Ursprungs. Calcit ist der Hauptbestandteil von Kalkstein, Kreide und Marmor und auch ein wichtiger Bestandteil von Mergel, kalkhaltigem Sandstein und Kreideschiefer. Calcit verursacht chemische Verwitterung in magmatischen und metamorphen Gesteinen und führt so zur Bildung von Sedimentgesteinen. Kalzit ist unter leichtem Druck in CO₂-haltigem Wasser löslich. Regenwasser absorbiert beim Fallen durch die Luft das gasförmige Kohlendioxid und wird dadurch sauer. Dieses saure Regenwasser kann Kalk lösen. Unterirdische Strömungen transportieren dieses Material in Lösung, bis es beim Kontakt mit dem atmosphärischen Druck entweicht und der Kalzit ausfällt. So entstehen Stalagmiten und Stalaktiten in Höhlen. Historisch gesehen wurde die transparente isländische Kalzitart, der sogenannte Islandspat, zur Herstellung von Nicol-Prismen verwendet. Einige Forscher vermuten, dass die Wikinger mithilfe von Kristallen dieses Minerals die Seefahrt navigierten, wodurch sie selbst bei bewölktem Wetter den Sonnenstand genau bestimmen konnten. Heute wird Kalkstein hauptsächlich im Bauwesen als Baustoff sowie zur Herstellung von Kalk und Zement verwendet, während Marmor als Bau- und Zierstein dient.
