Kuparin ominaispaino, ominaisuudet, käyttö ja arvotaulukko
Kupari on alkuaineiden jaksollisen järjestelmän neljännen jakson yhdennentoista ryhmän alkuaine. Alkuainemuodossaan kupari on sitkeä siirtymämetalli, jonka sävy on vaaleanpunainen tai kullanhohtoinen.
Kupari on yksi ensimmäisistä ihmisen käyttöön ottamista materiaaleista suhteellisen matalan sulamispisteensä ja hyvän saatavuutensa ansiosta. Se kuuluu seitsemään jo muinaisina aikoina tunnettuun metalliin. Kuparia esiintyy alkuainemuodossa rautaa, hopeaa tai kultaa useammin. Kuparin latinankielinen nimi Cuprum on peräisin Kyproksen saaren nimestä.
Kuparin ominaispainotaulukko
Puhtaalle kuparille käytetään huoneenlämpötilassa tavallisesti tiheyttä noin 8,96 g/cm³. Tämä vastaa noin 8960 kg:n massaa 1 m³:ssa. Kupariseosten, valukappaleiden ja epäpuhtauksia sisältävien valssituotteiden arvo voi poiketa tästä, joten tarkassa laskennassa käytetään materiaalilaatua.
Kuparin painon laskemisen helpottamiseksi alla oleva taulukko sisältää ominaispainon ja kuparin painon arvot eri mittayksiköissä.
| Materiaali | Ominaispaino (g/cm³) | 1 m³:n paino (kg) |
| Kupari | Alkaen 8,96 | Alkaen 8960 |
Kuparin ominaisuudet
Kupari on sitkeä metalli, jonka sävy on vaaleanpunainen tai kullanhohtoinen. Ilman kanssa reagoidessaan sen pinnalle muodostuu punertava tai kellertävä oksidikalvo, joka näyttää läpivalossa sinivihreältä.
Kupari kuuluu cesiumin, kullan ja osmiumin ohella metalleihin, joilla on useimpien muiden metallien hopeisesta tai harmaasta poikkeava selvä ominaisväri. Kuparilla on pintakeskinen kuutiollinen kiderakenne.
Materiaali johtaa erinomaisesti sähköä, toiseksi parhaiten hopean jälkeen, ja sen lämmönjohtavuus on suuri. Kuparin vastuksen lämpötilakerroin on suuri. Kupari kuuluu diamagneettisiin aineisiin.
Kuparia käytetään myös sinkin kanssa messingissä, tinan kanssa pronssissa, nikkelin kanssa uushopeassa sekä eräissä muissa seoksissa.
Alkuaine reagoi ilman kanssa vain vähän, jos hiilidioksidia ja kosteutta ei ole. Kupari on heikko pelkistin, joka ei reagoi veden eikä laimean suolahapon kanssa. Se voi liueta hapettamattomiin happoihin hapen läsnä ollessa sekä ammoniakki- ja syanidipitoisissa ympäristöissä. Kupari hapettuu hyvin typpihapon, väkevän rikkihapon, hapen, kalkogeenien, epämetallioksidien, kuningasveden ja halogeenien vaikutuksesta. Kuumennettaessa se reagoi vetyhalogenidien kanssa.
Kuparia on käytetty laajasti jo muinaisista ajoista lähtien. Sen erityisominaisuudet kuuluvat edelleen parhaisiin, minkä vuoksi kupari on yksi eniten käytetyistä materiaaleista. Tärkeimpiä käyttökohteita ovat:
- sähkötekniikan erilaiset johdot, kaapelit ja muut johtimet
- erilaiset lämmönpoistolaitteet ja lämmönvaihtimet
- kupariputkien valmistus
- erilaiset kupariseokset
- koruseokset
- kupari hyvin sähköä ja lämpöä johtavana matriisina, vakauttimena tai vaippana suprajohtavissa kaapeleissa ja kryogeenisissä laitteissa
- käyttö asetyleenikatalyyttinä
- laaja käyttö arkkitehtonisissa töissä
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka paljon 1 m³ kuparia painaa?
Tiheyden ollessa noin 8,96 g/cm³ yksi kuutiometri kuparia painaa noin 8960 kg. Metalliseosten arvo on erilainen.
Miksi kuparia käytetään paljon sähkötekniikassa?
Kuparin sähkön- ja lämmönjohtavuus ovat erittäin hyvät, sitä on helppo työstää ja se sopii johtimiin, virtakiskoihin sekä lämmönsiirto-osiin.
Miten kupariosan paino lasketaan?
Määritä osan tilavuus ja kerro se kuparin tai kyseisen kupariseoksen tiheydellä. Monimutkaisen tuotteen paino saadaan tarkimmin punnitsemalla.