1B geçiş grubu elementi olan, periyodik cetvelde simgesi (Cu) olarak gösterilen kırmızı yada kahverengi görünümlü metale Bakır adı verilir. Kimyasal etkinliği düşüktür. Atom yarıçapının küçük olması ve çekirdeğinin aşırı yüklü olması buna neden olmaktadır. Bu durumu anlatabilmek açısından formüle edilmiş bir elektrokimyasal tepkimenin yükseltgenme – indirgenme potansiyelinin pozitif (+) değerli olması (0.34 V) konuya örnek olarak gösterilebilir.
Bakırın tepkimeye girebildiği başlıca asit çeşitleri vardır. Bilinen bu asitler dışında bakırın diğer maddelerle bir reaksiyona girmesi olanaksızdır. Tepkime oluşturulan asitler incelendiğinde bunlar yükseltgen özelliği olan ve kendisiyle çeşitli karışımlar oluşturabilen asitlerdir. Hidroklorik asit, Nitrik asit ve Yüksek sıcaklıktaki Sülfürik asit bahsi geçen asit çeşitleridir.
Madde açık ortamda uzun bir süre kalması neticesinde, içinde bulunduğu bölgenin hava şartlarına göre yüzeysel oksitlenme ve paslanmaya uğrayabilir. Bakır üzerinde meydana gelen bu bozulma sürecine kimya dilinde ”Korozyon” adı verilir. Korozyonun meydana gelmesinin sebebi maddenin dış kısmının baz özellik taşıyan karbonat ile kaplanmasıdır. Başka bir özelliği ise asit ortamda havayla daha çok oksidasyona (Molekülden elektron uzaklaşması, molekülden Hidrojen atomunun uzaklaşması, molekülden Hidrur iyonunun uzaklaşması yada moleküle oksijen sokulması ) girebilir. Bu sayede yağ özellikli maddelerle tepkimeye girmek suretiyle emetik tuzları meydana getirir. Çok aşırı ısıtıldığında kızıllaşarak oksidasyona girmek suretiyle kararmaya başlar.
Kimyasal değerlerine bakıldığında ;
Atom sayısı : 29
Atom kütlesi : 63,54
Özgül kütlesi : 8,9 g/ cm3
Kaynama sıcaklığı : 2567 o C
Erime sıcaklığı :1083,4 oC
Yükseltgenme dereceleri : +1 , +2
Elektron biçimlenmesi : (2, 8, 18 ) s1
Kararlı izotopları : 63 ve 65
İzotopları : 58 – 68 arası oldukları görülmektedir.
Bakırla ilgili cevherler ise iki çeşittir. Bunlardan ilki oksitli cevherlerdir. Oksitli cevherler dünya üzerinde Uzak Doğu ile Kuzey ve Güney Amerika’da çıkartılırlar. Zambiya, Şili ,Zaire ve Amerika bunlardan bazılarıdır. Cevherlerin adı Atakamit, Azurit, Krizokol, Kuprit, Malahit, ve Melakonit olarak bilinmektedir. Bakır cevherlerinin ikinci çeşidi ise Sülfürlü cevherlerdir. Yaygın olarak çıkarılmakla birlikte onlarda Amerika ,Rusya, Zaire , Zambiya, Şili ve Kanada’da işletilir. Sülfürik cevherlerin ise başlıca isimleri şunlardır: Enargit, Bornit, Pirit ve Tedraedrit
Bakırın incelenmesi gereken bir başka yönü ise sahip olduğu bileşikleridir. Şimdi onları kolay anşaşılabilmesi açısından kısa başlıklar halinde inceleyelim ;
A-) Bakır I Oksit (Cu2O) : Kuprit olarak bilinir. Sahip olduğu kırmızı renkten dolayı cam gibi maddeleri renklendirmek için kullanılır.
B-) Bakır II Oksit (CuO) :Siyah renkli olmasına rağmen bakır II Hidroksit amonyakta çözünmek suretiyle camlara yeşil rengi vermek için kullanılır.
C-) Bakır I Klorür (CuCl) : Hidroklorik asitte çözünerek Karbonmonoksidi soğurabilir ve kristal yapılı beyaz renge sahip bir toz görünümündedir.
D-) Bakır II Klorür (CuCl2) :Susuz Kalsiyum Sülfat yapısında kayaç görünümünde sarı renkli halde bulunur. Çözünen iyonlarının su ile çevrilmesi neticesinde de yeşil iğne şeklinde kristalleşmeye uğrar.
E-) Bakır Sülfat (CuSO4) : Önemi en yüksek olan Bakır tuzudur. Eskimiş bakırlar kavrularak sülfürik asitte çözülür bu işlemden sonra madde mavi bir kristalimsi şekil kazanır. Eğer istenilirse elde edilen maddeye su kaybı yaşatılıp veya yeniden su kazandırmak suretiyle cismin mavi rengi kazandırılıp kaybettirilebilinir. Rengin değişkenliğinden dolayı çoğu zaman koyu renkli boyaların temel maddesini teşkil eder. Özelliklede siyah ve mor renkte. Diğer bir kullanım alanıda antiseptik özelliği sebebiyle bazı deri hastalıklarının tedavisinde kullanılıyor olmasıdır.
Şimdi Bakır metalinin hem maddesel hemde küçük elementler halinde geniş kullanın alanlarını inceleyelim.
1-) Arı Bakır sanayi alanında ve günlük hayatta dahi çok iyi bir iletken madde olarak kullanılır. Anahtarlar , kontaktörler, motorlar, iletken teller ve kablolar örnek olarak gösterilebilir.
2-) Bazı maddelerin ( gümüş , kadmiyum, tellür, krom , kükürt) karışımıyla dayanıklılığı, sertliği ve eskimesinin yavaşlaması için elektrik sanayinde bakır tel yapımında kullanılır.
3-)Boru ve çatı malzemelerinin yapımında dayanıklılığı arttırmak ve pas oluşumunu engellemek.
4-) Isıyı iyi ilettiği için kazan ve değiştiricilerde.
5-) Ulaşım sanayiinde.
6-) Kimya laboratuarlarında bileşik, tuz, cevher, metalürji olarak
7-) İnşaat alanında beton kolon ve kirişlerin ayrıca yüzeylerin güçlendirilmesinde.
8-) Kuyumculukta kendi başına takı olarak ve kaplama yapımında bakıra gümüş leğimlenirken oluşturulan çözelti içerisinde kullanılır.
Dünya üzerinde yapılan araştırmalar neticesinde madde hem cevher hemde metal olarak en çok Birleşik devletler ve Şili’de üretilmektedir. Avrupa ve japonyada’da arı şekilde bakır üretimi yapılmaktadır. Bu üretimi yapan ülkelerin geneli ortak şirketler olmakla birlikte bazı ülkelerde kurulan üretim tesisleri ülkelerin kendi ulusal kaynakları yardımıyla kurmuş oldukları tesislerdir. Ülkemiz dünya bakır üretiminde büyük bir yer almakta ve bu alandaki pastadan büyük bir pay almaktadır. Türkiye’nin aldığı pay nerdeyse % 50 ‘ye yakındır. Günümüzde bu oran dahada artmakta ve halen yükselmekte olan bir grafik sergilemektedir. Ülkemizde cevherin çıkarıldığı başlıca bölgeler ise Ergani, Küre (Aşıköy ve Bakibaba) ve Kutlular ocaklarıdır.
Yazıyı okuduktan sonra konuyla ilgili dünyanın en büyük bakır madeni olan 800 metre derinliğindeki Chuquicamata ile ilgili videoyu izlemeyi unutmayın.
Yazar: Kaan GÜNDÜZ