Bakar je poznat od davnih vremena (~5000. godine prije Krista). Ime mu dolazi od latinske riječi za otok Cipar - Cyprium. To je svijetlo crvenkasti, sjajni metal. Relativno je mekan, ali žilav i savitljiv. Dobro vodi toplinu i električnu struju. Na zraku je stabilan, ali dužim stajanjem dobije zelenu patinu. Otapa se samo u oksidirajućim kiselinama. U prisutnosti kisika iz zraka otopit će se i u razrijeđenoj sulfatnoj kiselini i koncentriranoj kloridnoj kiselini. Bakar se u prirodi nalazi i elementaran, ali se pretežno javlja kao halkopirit (Cu2S·Fe2S3), halkozin (Cu2S), kovelin (CuS), kuprit (Cu2O), malahit (CuCO3·Cu(OH)2), azurit (2CuCO3·Cu(OH)2) i bornit (Cu5FeS4). Oko pola proizvodnje bakra upotrebljava se za izradu vodiča električne struje. Zbog dobre toplinske vodljivosti od njega se izrađuju kotlovi, grijači i razni izmjenjivači topline. Važno područje primjene bakra je dobivanje legura, u prvom redu mjedi ili mesinga (Cu-Zn-legura) i bronce (Cu-Sn-legura).
Bronca (lat. aes Brundisinum - brindizijski bakar), legura je bakra i kositra u kojoj se sadržaj kositra kreće od 4 % do 25 %. Bronce s više od 10 % kositra su tvrđe i otpornije na koroziju. Stajanjem na zraku na bronci se stvara smeđi ili zeleni film koji je štiti od korozije. Dodatak silicija i aluminija povećava otpornost bronce na koroziju. Fosfor, olovo, cink i drugi metali dodaju se kako bi bronca imala željena svojstva. Bronca je tvrda i lako se lijeva pa se upotrebljava za izradu ležaja, ventila i drugih dijelova stroja.
Bronca je bila jedna od prvih legura razvijenih od antičkih metalurga. Brončano doba u Europi trajalo je od 2200. do 700. pr.Kr. Bronca se upotrebljavala za izradu oružja (vrhove koplja i strijela, mačeve i noževe) kao i za izradu umjetničkih predmeta.
Izraz bronca koristi se za mnoge legure bakra koje sadržavaju malo ili nimalo kositra ali imaju sličnu boju, npr. aluminijska bronca, manganska bronca i silicijska bronca. Aluminijska bronca upotrebljava se za izradu specijalnih alata je ne iskri pri udarcu. Manganska bronca je u stvari mjed koji sadrži mangan. Koristi se za izradu brodskih propelera zbog svoje čvrstoće i otpornosti na koroziju u morskoj vodi.
Britanski kemičar John Frederic Daniell (1790-1845) predstavio je 1836. poboljšani naponski članak koji je davao stalnu struju tijekom rada. Daniellov članak galvanski je članak u kojem su anoda (cink) i katoda (bakar) uronjeni u sulfatno kiselu otopinu svojih iona. Otopine su razdvojene pregradom od porozne gline. U članku se spontano odvija redukcija Cu2+ iona i oksidacija cinka u Zn2+ uz elektromotornu silu od 1.100 V.
Zn(s) |
→ | Zn2+ + 2e- |
+0.763 V |
Cu2+ + 2e- |
→ | Cu(s) |
+0.337 V |
Zn(s) + Cu2+ |
→← | Zn2+ + Cu(s) |
+1.100 V |
Iridij je 1803. godine otkrio Smithson Tennant (Engleska). Ime je dobio po latinskoj riječi iris što znači duga jer su mu spojevi jako obojeni. To je sjajni, vrlo tvrdi, srebrni metal. Zajedno s osmijem i platinom čini skupinu teških platinskih metala. Ni jedna vodena otopina ga ne napada. Razara ga tek rastaljena lužina. Na zraku se nezaštićen može zagrijati do 2300 °C. Zbog njegove otpornosti na koroziju, od njegove legure je izrađen prametar (90 % Pt i 10 % Ir). U prirodi se pojavljuje obično kao pratitelj bakarnih i nikalnih ruda, ili kao osmiridij (prirodna legura osmija i iridija) koja sadrži rutenij. Upotrebljava se za legiranje platine i paladija (povećava im tvrdoću).
Nikal je 1751. godine otkrio Axel Fredrik Cronstedt (Švedska). Ime je dobio po imenu demonskog bića iz germanske mitologije od njemačke riječi kupfernickel što znači Old Nick bakar ili Vražji bakar. To je sjajni, srebrno bijeli metal koji zajedno sa željezom i kobaltom čini trijadu željeza. Mekan je, kovak i savitljiv i može se polirati do visokog sjaja. Otporan je na koroziju u zraku. Topljiv u razrijeđenim oksidirajućim kiselinama, a u koncentriranoj nitratnoj kiselini se pasivira. Vrlo je otporan na lužine sve do temperature od 500 °C. Duža izloženost niklenoj prašini i nekim njegovim spojevima je kancerogena. Nikal se u prirodi najčešće javlja kao garnierit ((Ni, Mg)6Si4O10(OH)8), pentlandit ((Ni, Fe)9S8) i niklein (NiAs). Više od tri četvrtine nikla upotrebljava se za izradu različitih legura sa i bez željeza. Ostatak se upotrebljava za galvansko niklanje materijala, za katalizatore, za izradu Ni-Cd baterija i kovanog novca.
Osmij je 1803. godine otkrio Smithson Tennant (Engleska). Ime je dobio prema grčkoj riječi osme što znači miris zbog otrovnog mirisa hlapljivog tetraoksida. To je sjajni srebrni metal, ekstremno tvrd i krt na povišenim temperaturama. Zajedno s iridijem i platinom čini skupinu teških platinskih metala. Stabilan je na zraku, u vodi i kiselinama. Sprašeni metal oksidira u lako hlapljivi tetraoksid, vrelišta na 130 °C, karakterističnog mirisa sličnog kloru i jako otrovnog. Pare OsO4 naročito oštećuju sluznicu oka. U prirodi se pojavljuje obično kao pratitelj bakarnih i nikalnih ruda, ili kao osmiridij (prirodna legura osmija i iridija) koja sadrži rutenij. Upotrebljava se za legiranje platine i paladija (povećava im tvrdoću).
Paladij je 1803. godine otkrio William Hyde Wollaston (Engleska). Ime je dobio prema asteroidu Pallasu koji je otkriven u to vrijeme nazvanom po grčkoj boginji mudrosti - Pallas. To je sjajni, srebrno bijeli metal koji zajedno s rutenijem i rodijem čini skupinu lakih platinskih metala. Kad je čist, kovak je i savitljiv dok mu hladnom obradom tvrdoća jako poraste. Otporan je na koroziju. Topljiv je u nitratnoj kiselini, vrućoj koncentriranoj sulfatnoj kiselini, zlatotopci i talinama alkalija. Apsorbira velike količine vodika. Na sobnoj temperaturi apsorbira 600 puta veći volumen od svog, a na povišenoj temperaturi još i više. Metalni prah je zapaljiv. U prirodi se pojavljuje obično kao pratitelj bakarnih i nikalnih ruda, ili u aluvijalnim ležištima. Polovina masenog udjela platinskih metala u Zemljinoj kori otpada na paladij. Upotrebljava se kao katalizator za hidrogeniranje i dehidrogeniranje. Legura zlata i paladija, bijelo zlato, se koristi za izradu nakita. Velike količine paladija upotrebljavaju se za izradu električnih kontakata.
Platinu je 1735. godine otkrio Antonio de Ulloa (Južna Amerika). Ime je dobila po španjolskoj riječi platina što znači srebro. To je sjajni, srebrno bijeli metal. Kad je čist, kovak je i savitljiv. Zajedno s iridijem i osmijem čini skupinu teških platinskih metala. Platina se na zraku, nezaštićena, može zagrijavati na bilo koju temperaturu a da ne oksidira. Otporna je na sve kiseline osim zlatotopke. Pri povišenoj temperaturi reagira s talinama alkalija. U prirodi se pojavljuje obično kao pratitelj bakarnih i nikalnih ruda, ili u aluvijalnim ležištima. Četvrtina svih platinskih metala otpada na platinu. Upotrebljava se za izradu aparatura otpornih na koroziju, za izradu nakita i električnih kontakata. Skoro četvrtina proizvodnje platine se troši na katalizatore.
Rodij je 1804. godine otkrio William Hyde Wollaston (Engleska). Ime je dobio prema grčkoj riječi rodeos što znači ružičast po boji otopina nekih njegovih soli. To je tvrdi, srebrni, sjajni metal koji zajedno s rutenijem i paladijem čini skupinu lakih platinskih metala. Stabilan je na zraku i u kiselinama ali reagira s talinama alkalija. Rodij i njegovi spojevi su jako toksični. U prirodi se pojavljuje obično kao pratitelj bakarnih i nikalnih ruda, ili u aluvijalnim ležištima. Upotrebljava se za legiranje platine i paladija (povećava im tvrdoću), kao katalizator i kao dodatak staklu za reflektore i projektore.
Rutenij je 1844. godine otkrio Karl Karlovich Klaus (Rusija). Ime je dobio od latinskog naziva za Rusiju - Rutenia. To je sjajni i tvrdi srebrni metal koji zajedno s rodijem i paladijem čini skupinu lakih platinskih metala. Stabilan je na zraku, u vodi i kiselinama ali reagira s talinama alkalija. Rutenijev(VIII) oksid je lako hlapljiv i jako toksičan. Pare RuO4 naročito oštećuju sluznicu oka. U prirodi se pojavljuje obično kao pratitelj bakarnih i nikalnih ruda, a poznata je i prirodna legura osmija i iridija koja sadrži rutenij. Upotrebljava se za legiranje platine i paladija (povećava im tvrdoću).
Generalić, Eni. "Bakar." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav