Kupfer
I Kupferdas (lat. Cuprum), chem. Symbol Cu, metall. Element aus der I. Nebengruppe des Periodensystems. Ordnungszahl 29, relative Atommasse 63,546, Dichte 8,94 g/cm³, Schmelzpunkt 1 083 ºC, Siedepunkt 2 595 ºC. - Das Schwermetall K. ist relativ weich, sehr zäh und dehnbar; es ist (nach Silber) der beste Strom- und Wärmeleiter. In feuchter Luft überzieht sich das glänzend hellrote K. mit einer grünen Schicht von bas. K.-Carbonat (Patina). Durch Einwirkung von Essigsäure entsteht der giftige Grünspan (bas. K.-Acetat). Gediegenes K. findet sich verhältnismäßig rein am Oberen See (USA); daneben gebunden in Form zahlr. Oxide, Sulfide und Carbonate. Die wichtigsten K.-Minerale sind: K.-Kies (Chalkopyrit), Bornit, Rotkupfererz (Cuprit), Malachit, K.-Lasur (Azurit), Atacamit. In der Erdkruste sind durchschnittlich 0,007 % K. enthalten. Abbauwürdige Lagerstätten enthalten wenigstens 1 % Kupfer.Verbindungen: In Verbindungen kommt K. ein- und zweiwertig vor. Kupfer(II)-oxid, CuO, schwarzes Pulver, das beim Glühen von K.-Salzen entsteht, dient als grüne Porzellanfarbe und zur Herstellung grüner Gläser. Es ist ein kräftiges Oxidationsmittel, das oberhalb 800 ºC unter Sauerstoffabspaltung in Kupfer(I)-oxid, Cu₂O, übergeht. K.-Hydroxid, Cu(OH)₂, ist ein blaugrüner Niederschlag, der bei Zugabe von viel Alkalilauge zu Kupfer(II)-salzlösungen entsteht und unter versch. Namen als Malerfarbe dient (Bremer Blau, Bergblau, Braunschweiger, Kalk- oder Neuwieder Blau). Von K.-Carbonaten gibt es zwei Arten: grünes bas. Carbonat (Malachit) und blaues bas. Carbonat (Azunit). K.-Sulfat, K.-Vitriol, CuSO₄ · 5 H₂O, tiefblau gefärbte, trikline Kristalle, wird verwendet zur galvan. Verkupferung, in galvan. Elementen, zur Herstellung von K.-Farben, in der Heilkunde als zusammenziehendes Mittel, bes. zur Bekämpfung von Schmarotzern, z. B. Brandpilzen, Peronospora des Weinstocks. Kupfer(II)-chlorid, CuCl₂ · 2 H ₂O, grüne rhomb. Kristalle, scheiden sich aus einer Lösung von K.-Oxid (CuO) in Salzsäure ab. Beim starken Erhitzen im Chlorwasserstoffstrom entsteht unter Chlorabspaltung Kupfer(I)-chlorid, CuCl, das wegen seines großen Absorptionsvermögens für Kohlenoxid in der Gasanalyse verwendet wird. K.-Sulfide sind die beiden Minerale K.-Glanz und K.-Indig. K.-Ammoniakverbindungen, K.-Amine, ammoniakhaltige, stark blau gefärbte K.-Salze, entstehen durch Einwirkung von Ammoniak auf K.-Salze. K.-Acetat, Essigsäure.Gewinnung und Verwendung: K.-Erze müssen i. d. R. durch selektive Flotationsverfahren auf verhüttungsfähige Konzentrate angereichert werden. Bei der Verhüttung der sulfid. Flotationsprodukte wird zunächst Roh-K. (Schwarz-K.) gewonnen. Dazu wird ein Teil des Schwefels durch Abrösten beseitigt und danach das Röstgut mit Kohle und silikathaltigen Zuschlägen verschmolzen. Neben der leichteren, flüssigen Eisensilikatschlacke entsteht schwerer, flüssiger K.-Stein, ein Gemisch von Cu₂S und FeS, der in einem Konverter bei 900 ºC durch Einblasen von Luft entschwefelt wird; zugesetzter Quarz verschlackt das zuerst oxidierte Eisensulfid zu Eisensilikat. Weiteres »Verblasen« führt zur Umsetzung von entstandenem K.-Oxid mit unverändertem K.-Sulfid unter Bildung von metall. K. Das gewonnene Roh-K. besteht aus 94-97 % K. mit Beimengungen von Zink, Arsen, Antimon, Eisen, Nickel, Schwefel und Edelmetallen. - Aus kupferarmen Erzen wird das K. in einem nassmetallurg. Verfahren mit verdünnter Schwefelsäure als K.-Sulfat ausgelaugt und aus dieser Lösung elektrochemisch mit Eisen (Schrott) elementares K. ausgefällt (Zement-K.); auch die mikrobielle Laugung mit Bakterien ist verbreitet. Das entstandene Roh-K. wird durch abwechselndes oxidierendes und reduzierendes Schmelzen weiter gereinigt. Dabei werden einige Verunreinigungen verflüchtigt (Zink, Blei, Arsen) oder verschlackt (Eisen, Nickel). Das nach dieser Raffination vorliegende Gar-K. ist schmiedbar und kommt als Raffinat-K. in den Handel. Besonders reines K. erhält man durch Elektrolyse (Elektrolyt-K.) mit über 99,95 % K. Ca. 40 % des verbrauchten K. stammt aus dem Recycling von Alt- und Abfall-K. sowie den Abwässern u. a. der Galvano-Ind. (Sekundär-K.). - Reines K. wird v. a. in Form von Draht und Stangen (Schienen) in der Elektroind., in Form von Blechen, Rohren u. a. in der Apparate- und Maschinenbauind. verwendet, wegen seiner guten Wärmeleitfähigkeit v. a. für Heiz- und Kühlschlangen, Braukessel, Siedpfannen. Weitere Verwendung zu Münzzwecken, für Beschläge, in Form von Verbindungen zur Schädlingsbekämpfung. Große Mengen werden auch in den K.-Legierungen verarbeitet. Die wichtigsten Legierungen: K. und Zinn ergeben Bronze; K. und Zink Messing und Tombak; K., Zinn und Zink Rotguss; K., Zink und Nickel Neusilber, Alpakasilber, außerdem Konstantan, Monel. Ferner wird K. benutzt zur Herstellung einiger Leichtmetalle (z. B. Duraluminium) und der Lagermetalle.Wirtschaft: Der K.-Gehalt der bisher bekannten Erzvorkommen mit durchschnittlich 1 % K. wird auf rd. 600 Mio. t geschätzt; Lagerstätten v. a. in Chile, den USA, Australien, Sambia, in der Demokrat. Rep. Kongo, in Peru, Russland und versch. GUS-Ländern.Physiologie: K. ist für tier. Organismen ein wichtiges Spurenelement, das bes. an Elektronenübertragungsprozessen in Membranen beteiligt ist, z. B. als Bestandteil des aktiven Zentrums der Cytochromoxidase, einem wichtigen Enzymkomplex der Atmungskette. Außerdem ist K. für die Synthese von Hämoglobin notwendig, obwohl es selbst nicht Bestandteil des Hämoglobins ist. Die höchsten Konzentrationen an K. finden sich im menschl. Körper in der Leber und in den Knochen; auch das Blut enthält eine Reihe von K.-Proteinen, die überwiegend Oxidations-Reduktions-Prozesse katalysieren. Der tägl. Bedarf des Menschen liegt bei 2 mg, die Menge im Körper bei 100 bis 150 mg. K. wirkt in höheren Dosen toxisch. Auch für Pflanzen ist K. ein wichtiges Spurenelement, das in Enzymen katalysierend wirkt.Geschichte: Gediegenes K. gilt als das älteste Gebrauchsmetall, es wurde bereits in der Jungsteinzeit (um 8000 v. Chr.) zu Waffen und Geräten verarbeitet. Im 6. Jt. v. Chr. wurden Reduktion und Schmelzbarkeit von K.-Erzen entdeckt. Der K.-Bergbau geht in Ägypten (Sinai) bis zur Zeit der 3. Dynastie (2660-2590 v. Chr.), in Mitterberg (Salzburg) und Tirol bis um 1500 v. Chr. zurück.
II Kụpfer,
Harry, Opernregisseur, * Berlin 12. 8. 1935; ab 1972 Operndirektor und Chefregisseur an der Staatsoper Dresden, dann 1981-94 Chefregisseur und seit 1994 Operndirektor an der Kom. Oper Berlin. K. wurde durch unkonventionelle Inszenierungen bekannt (»Der fliegende Holländer« und »Der Ring des Nibelungen« von R. Wagner bei den Bayreuther Festspielen 1978 bzw. 1988, in Hamburg »Il trittico« von G. Puccini 1994); er inszenierte auch Uraufführungen (»Die schwarze Maske« von K. Penderecki bei den Salzburger Festspielen 1986).