Bakır kimyasal elementi 29 atom numarasına ve Latince cuprum kelimesinden gelen Cu harfine sahiptir. Yumuşak, dövülebilir ve sünek olan son derece yüksek termal ve elektrik iletkenliğine sahip bir metaldir. Saf bakır havaya ilk maruz kaldığında pembemsi-turuncu bir renk tonuna sahiptir. Isı ve elektrik ileten bir malzeme olarak bakır, inşaatta da kullanılır. Aynı zamanda madeni para ve donanma donanımı yapımında kullanılan cupronickel ve sıcaklık ölçümü için gerinim ölçerlerde ve termokupllarda kullanılan constantan da dahil olmak üzere çeşitli metal alaşımlarının bir bileşenidir.
Doğal olarak hemen kullanılabilecek durumda ortaya çıkabilen birkaç metalden biri bakırdır (doğal metaller). Çeşitli bölgelerde bu, M.Ö. 8000’lerden başlayarak son derece erken insan kullanımına yol açmıştır. Birkaç bin yıl sonra, sülfür cevherlerinden eritilen ilk metal, bir kalıpta şekillendirilen ilk metal, bronz yapmak için başka bir metal olan kalayla kasıtlı olarak alaşım haline getirilen ilk metal ve bir kalıpta şekillendirilen ilk metal olmuştur.
Bakır, Roma döneminde çoğunlukla Kıbrıs’ta çıkarılırdı ve cuprum (daha sonra aes cyprium, “Kıbrıs metali” olarak değiştirilmiştir) adı buradan gelmektedir (Latince). Bu durum Eski İngilizce’de coper ve copper kelimelerinin ortaya çıkmasına neden olmuş ve bu kelimeler ilk kez 1530 yılında kullanılmıştır.
Bakır (II) tuzları sıklıkla pigment olarak kullanılan kimyasallardır, çünkü sıklıkla azurit, malakit ve turkuaz mavisi veya yeşil tonları gibi mineraller sağlarlar.
Bakır yapılarda, tipik olarak çatı kaplamasında kullanıldığında oksitlenir ve yeşile döner (veya patina). Hem pigment olarak bir bileşik şeklinde hem de elementel bir metal olarak bakır zaman zaman dekoratif sanatta kullanılır. Mantar ilaçları, bakteriyostatik maddeler ve ahşap koruyucuları olarak bakır bileşikleri kullanılmaktadır.
Eser bir diyet minerali olan bakır, solunum enzim kompleksi sitokrom c oksidazın önemli bir parçası olduğu için tüm canlılar için gereklidir. Yumuşakçalarda ve kabuklularda kan pigmenti hemosiyanin bakır içerirken, balıklarda ve diğer omurgalılarda bunun yerine demir kompleksli hemoglobin kullanılır. Bakır öncelikle insanların karaciğer, kas ve kemiklerinde bulunur. Bir yetişkinin vücudundaki bakır miktarı, vücut ağırlığının kilogramı başına 1,4 ila 2,1 mg arasında değişir.
Bakırın Fiziksel Karakteristikleri
Periyodik tablonun 11. Grubu bakır, gümüş ve altın metallerini içerir. Bu üç metalin her biri, tam bir d-elektron kabuğunun üzerinde bir s-orbital elektronuna sahiptir ve yüksek derecede sünekliğe, elektriksel ve termal iletkenliğe sahip olmaları ile ayırt edilirler. Bu elementlerin dolu d-kabuklarının atomlar arası etkileşimler üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardır ve bu etkileşimler çoğunlukla metalik bağlar aracılığıyla s-elektronları tarafından kontrol edilir. Bakırdaki metalik bağlar kovalent karakterden yoksundur ve tamamlanmamış d-kabuklarına sahip metallerin aksine genellikle zayıftır. Bu bulgu, bakır tek kristallerinin neden oldukça sünek ve düşük sertliğe sahip olduğunu açıklamaktadır. Tane sınırları gibi uzun süreli kristal kafes kusurlarının dahil edilmesi, uygulanan stres altında malzemenin akışını önleyerek malzemenin sertliğini makroskopik düzeyde artırır.
Monokristal formlara göre üstün mukavemeti nedeniyle, tipik olarak ince taneli polikristal bakır tedarik edilir.
Bakırın yüksek elektrik iletkenliği (59,6 106 S/m) ve ortam sıcaklığında saf metaller arasında ikinci en yüksek (gümüşten sonra) termal iletkenliği kısmen yumuşaklığı ile açıklanmaktadır. Bunun nedeni, yumuşak bir metalde nispeten hafif olan kafesin termal titreşimlerinde elektronların saçılmasının, ortam sıcaklığında metallerde elektron taşınmasına karşı direncin ana kaynağı olmasıdır. Bakır, önemli ölçüde ısınmaya başlamadan önce açık havada yaklaşık 3.1×106 A/m2 kesit alanına kadar akım iletebilir.
Gri veya gümüş dışında bir renge sahip az sayıdaki metalik elementten biri bakırdır. Saf bakır havaya maruz kaldığında turuncu-kırmızıya döner ve kırmızımsı bir kararmaya neden olur. Bunun nedeni, metalin görünür spektrumun kırmızı kısmında yer alan düşük plazma frekansı nedeniyle daha yüksek frekanslı yeşil ve mavi renkleri emmesidir.
Bakır başka bir metalle temas ettiğinde tıpkı diğer metallerde olduğu gibi galvanik korozyon meydana gelecektir.
Edinburgh’daki Kraliyet Gözlemevi’nin Doğu Kulesi, 2010 yılında restore edilen bakırın orijinal bakırın yeşil rengiyle kontrast oluşturması.
Su ve bakır reaksiyona girmez, ancak bakır ortamdaki oksijenle yavaşça reaksiyona girerek kahverengi-siyah bir kaplama oluşturur.
Islak havada demir üzerinde oluşan pasın aksine, bakır suyla reaksiyona girmez, ancak alttaki metali daha fazla korozyona karşı koruyan kahverengi-siyah bir bakır oksit tabakası oluşturmak için atmosferik oksijenle yavaşça reaksiyona girer (pasivasyon). Özgürlük Heykeli’nin çatısı ve birçok eski binanın çatısı gibi tarihi bakır yapılarda yeşil bir verdigris (bakır karbonat) tabakası sıklıkla görülebilir. Belirli sülfür bileşiklerine maruz kaldığında bakır kararır ve farklı bakır sülfürler oluşturmak üzere reaksiyona girer.
Bakırın İzotopları Nelerdir?
Bakırın 29 farklı izotopu vardır. Hem 63Cu hem de 65Cu kararlıdır ve 3/2 spine sahiptir. 63Cu doğal olarak oluşan bakırın yaklaşık %69’unu oluşturur. Diğer izotoplar radyoaktiftir ve 67Cu 61,83 saat ile en uzun yarı ömre sahip ve en kararlı olanıdır. Tanımlanmış yedi metastabil izotop vardır; 68mCu 3,8 dakika ile en uzun yarı ömre sahiptir. Kütle numarası 64’ün altında olan izotoplar β+ ile bozunurken, kütle numarası 64’ün üzerinde olanlar β- ile bozunur. 64Cu her iki yönde de bozunur ve 12,7 saatlik bir yarılanma ömrüne sahiptir.
Hem 62Cu hem de 64Cu yaygın olarak kullanılmaktadır. Pozitron emisyon tomografisi için radyoaktif bir izleyici olarak 62Cu, 62Cu Cu-PTSM’de kullanılır.
Kaynak: Wikipedia
