Ötzi und sein Beil
Einleitung
Die 1991 in den Ötztaler Alpen gefundeneGletschermumieaus der späten Jungsteinzeit bzw. Kupfersteinzeit nennt man Ötzi oder auch Der Mann aus dem Eis.
Als Ötzi gefunden wurde lag bei ihm ein vollständig erhaltener Kupferbeil.
Die Klinge von dem Beil besteht zu 99% aus Kupfer, welches laut neuesten Analysen aus südtoskanischem Erz gewonnen wurde.
Mit diesem Beil war es möglich, Bäume zu fällen.
Da Kupfer zu dieser Zeit sehr wertvoll war, könnte Ötzi ein angesehener Mann gewesen sein.
Möglicherweise war das empfindliche und wertvolle Beil allerdings gar nicht als Werkzeug gedacht, sondern als Waffe.
Das Kupfer stammt laut spektroskopischen Untersuchungen aus dem Salzburger Land. Dort kommt es entweder als gediegenes Kupfer oder in Form von Kupferverbindungen vor.
Entdeckung
Kupfer gehört zu den sieben Elementen des Altertums, d. h. dass Kupfer schon sehr lange bekannt ist. Die Gewinnung von Kupfer aus seinen Erzen gelang den Menschen schon vor ungefähr 7000 Jahren. Dadurch wurde die Steinzeit abgelöst. Reines Kupfer erwies sich allerdings für Waffen und Werkzeuge als relativ weich.
Durch ein Zusammenschmelzen mit Zinn entstand Bronze, ein wesentlich härterer Werkstoff als unlegiertes Kupfer. Seit ungefähr 5000 Jahren ist Bronze nachgewiesen. Diese Legierung gab einer ganzen Epoche der menschlichen Geschichte ihren Namen. Der Name des Kupfers («Cuprum») leitet sich von der Insel Cypern her, auf der sich in der Antike bedeutende Kupfervorkommen befanden.
Kupfer in der Natur
Kupfer kommt in der Natur manchmal als gediegenes Element vor, hauptsächlich in basaltischen Laven. Es tritt meist als Nugget (aus der Schmelze erstarrt) oder in verzweigten Strukturen, so genannten Dendriten auf, selten auch in kristalliner Form. Der Anteil gediegenen Kupfers in der Natur ist allerdings sehr niedrig.
Kupfererze kommen dagegen häufig vor. So wird Kupfer aus Chalkopyrit(Kupferkies) (CuFeS2),Chalkosin(Kupferglanz) (Cu2S), seltener auch aus Bornit (Cu5FeS4),Atacamit[CuCl2• Cu(OH)2],Malachit un.....[Volltext lesen]
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Das Rohkupfer (auch „Zementkupfer“ genannt) wird nun elektrolytisch gereinigt. Dabei bildet das unreine Kupfer die Anode, von da wandert das Kupfer als Ion durch den Elektrolyten zur Kathode und wird dort als Elektrolytkupfermit einem Cu-Gehalt von 99,99% abgeschieden, d.h. mit nur sehr geringen Beimengungen anderer Stoffe.
Die unedleren Metalle dieser Beimengungen bleiben im Elektrolyt gelöst, die edleren Metalle (darunter Silber und Gold) bilden den „Elektrolytschlamm“ und werden gesondert aufbereitet.
Die Gewinnung von Kupfer erfolgt in einer Affinerie, in Deutschland ist dafür die Norddeutsche Affinerie in Hamburg bekannt, früher war es auch die Duisburger Kupferhütte (heute DK Recycling).
Ich fand nur heraus das man Kupfer gewann, indem man Kupfererze (kupferhaltiges Gestein) zusammen mit Holzkohle in aus Lehm gebauten Schachtöfen auf hohe Temperaturen erhitzte. Dabei entstand durch eine chemische Reaktion metallisches Kupfer.
Chemische Eigenschaften von Kupfer
Kupfer tritt in den Oxidationsstufen* 0, +1, +2, +3 und +4 auf, am häufigsten sind +1 und +2, wobei +2 die stabilste Oxidationsstufe in wässrigen Lösungen ist; dagegen ist die Stufe +4 extrem selten (beispielsweise in Cs2CuF6). Kupfer(II)-Salze (z.B. Kupfersulfat) sind meist von blauer oder grüner Farbe.
Kupfer hat chemisch manche ähnliche Eigenschaften wie die in der gleichen Gruppe stehenden Elemente Silberund Gold. So scheidet sich an einem Eisen-Nagel, der in eine Lösung aus Kupfersulfat getaucht wird, eine Schicht aus metallischem Kupfer ab, wofür Eisen als Eisensulfat in Lösung geht, weil Eisen unedler als Kupfer ist.
*Die Oxidationszahl (auch Oxidationsstufe, Oxidationswert) gibt an, wie viele Elementarladungen ein Atom innerhalb einer Verbindung formal aufgenommen beziehungsweise abgegeben hat, zum Beispiel bei einer Redoxreaktion.
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Bitte Dokument downloaden. Im klassischen Kationentrenngang wird Kupfer in der Schwefelwasserstoff-Gruppe gefällt und dort in der Kupfergruppe als blauer Komplex nachgewiesen. Letztere Färbung beruht darauf, dass Lösungen von Kupfer(II)-Ionen mit Ammoniak einen tiefblauen Kupfertetramminkomplex, [Cu(NH3)4]2+, bilden.
*Die Boraxperle wird zum qualitativen Nachweis einiger Metalle beim Trennungsgang in der Chemieverwendet
Wichtige Verbindungen
- Kupfer(I)-oxid (Cu2O - Farbe bei der Herstellung von Glasuren und Emaille)
- Kupfer(II)-sulfat (Kupfervitriol - CuSO4 x 5H2O - Pflanzenschutzmittel; CuSO4 - Nachweismittel für Wasser)
- Kupfersalze (zur Bildung von Kupferüberzügen durch Galvanisieren)
- Grünspan (Kupferacetat, vereinfacht: (CH3COO)2Cu - bildete sich u.a. bei Einwirken von sauren Speisen auf Kupfer - giftig)
- Patina (Kupferhydroxidsulfat bzw. Kupferhydroxidcarbonat - grüne Schicht, die sich z. B. auf Kupferdächern bildet)
- kupferhaltige Enzyme (Regelung von Oxidations- und Reduktionsproz.....
Quellen & Links
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