Reflexiones acerca de los Metales: Cobre

Reflexiones acerca de los Metales: Cobre

Podría discutirse que la civilización comenzó con la fundición del cobre.  Aunque miles de años antes, los seres humanos cocían la arcilla para hacer estatuillas y recipientes, la fundición requería muchos pasos no tan obvios. Después de todo, la cocción de la arcilla, hasta cierto nivel, podría lograrse simplemente dejando caer arcilla en un fuego.

Para fundir cobre, nuestros ancestros tenían que:

1. Tomar malaquita (ver foto) o mineral de cobre, molerlo o romperlo en pedazos pequeños
2. Mezclar la malaquita molida con carbón
3. Calentar la mezcla en un vaso a 1.085oC.  

Mineral de Malaquita

Lograr esta temperatura con un fuego de madera es, para mí, sorprendente. Piense en esos días cuando usted está asando algunas hamburguesas. Usted deja el asador encendido después que las hamburguesas están listas para quemar la grasa. Regresa 20 minutos después y el asador está a 500°F. Puede sentir el calor. Aún tocar la llave del gas para apagarlo es intimidante, ya que el calor lo hace retroceder. ¡Esta temperatura, 500°F, es sólo 260°C! En la antigüedad alcanzaban 1.085°C con madera y fuelles, esto es en verdad impresionante. Por cierto, una regla de oro para convertir grados centígrados a grados Fahrenheit desde 100°C a 1.500°C es 2XC=F, esta rápida aproximación es exacta hasta casi un 10% en este rango. 

La confluencia de los tres procedimientos no sólo no es intuitiva, sin embargo piense acerca de cuántas veces el fundidor de la antigüedad pudo alcanzar sólo 900°C y fracasó. He discutido que si el cobre se derritiera a 1.200°C aproximadamente, la civilización nunca habría comenzado. Esta temperatura es quizás un poco demasiado alta para ser lograda con un fuego de madera. La fundición del cobre alentó las investigaciones de otros metales, finalmente produciendo el descubrimiento del procesamiento del hierro, un proceso aún menos intuitivo que la fundición del cobre. Entonces, creo que el éxito del cobre fue necesario para la producción del acero. 

La fundición del cobre se convirtió en una industria que alentó los establecimientos permanentes y estimuló el comercio, lo cual promovió la escritura y el cifrado. Un fundidor efectivo del cobre probablemente conservaría el secreto de su arte ya que él querría una ventaja competitiva. Podría ganar más fundiendo cobre que haciendo cualquier otra cosa, entonces casi ciertamente sería un especialista pionero. 

Considerando todo esto, creo que sin el descubrimiento de la fundición del cobre, aún podríamos estar viviendo en cabañas o carpas, utilizando herramientas de piedra, y viviendo una existencia nómade sin comercio, escritura, o matemática. Los ejemplos que respaldan esta tesis son el estado de las tribus nativas en las Américas en los años 1400. Estos nativos nunca habían aprendido a fundir metales y también les faltaron los aspectos de seguimiento de la civilización antes mencionada.

Hoy, el cobre es un material de base para productos electrónicos, dada su excelente conductividad eléctrica, en segundo lugar solamente después de la plata.  La ductilidad del cobre ayuda a la formación de rastros de Tableros de Circuitos Impresos (PWB) y agujeros perforados enchapados porque resiste el agrietamiento.

Además, la capacidad del cobre para formar una unión eléctrica y mecánica con la soldadura es otra característica que lo convierte en ganador como material de ensamblado conductor de la electricidad en productos electrónicos modernos.

El cobre ha sido utilizado por más de 10 milenios, pero, como con la mayoría de los metales, entre el 90 y el 95% del cobre ha sido extraído desde 1900. Aproximadamente 15.000.000 toneladas métricas (TM) son utilizadas cada año, en tercer lugar luego del aluminio con 22.000.000 TN y la inigualable cantidad de acero de 1.000.000.000 TM.

En el siguiente envío, discutiremos el estaño y como forma un inter metálico con el cobre durante la soldadura. Esto hace que la soldadura en pasta, el alambre para soldar, y las preformas para soldadura sean componentes fundamentales en el ensamblado de productos electrónicos.

Saludos,

Dr. Ron

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