Le cuivre

Le cuivre est le premier métal travaillé par l’homme avec l’or (Age du bronze). Il est aussi comme l’or le seul métal coloré. On le trouve partout : dans le soleil où il a été identifié par spectroscopie, dans les roches, les plantes, les animaux, où il remplace parfois le fer, dans le sang des crustacés par exemple.

 Sa présence moyenne dans l’ensemble de l’écorce terrestre est de 55 g à la tonne et dans les organismes vivants de 1 à 10 milligrammes par kg.

Il se trouve néanmoins rarement à l’état natif dans la nature. On le trouve en général dans des sulfures (chalcopyrite, covelline, chalcosine, cuprite). Pour l’obtenir pur, on effectue un affinage électrolytique du sulfate.

Utilités dans l’industrie

Conductibilité d’électricité
Le cuivre est le meilleur conducteur de l’électricité après l’argent qui n’offre que des performances très légèrement meilleures. La solidité du fil de cuivre et la fiabilité des contacts qu’il permet d’obtenir sont les raisons majeures de son emploi généralisé dans toute l’industrie de la construction électrique et des composants électroniques : 95% des fils conducteurs d’un Airbus sont en cuivre. Il s’adapte parfaitement à de parfois nécessaires revêtements de surface pour une plus haute fiabilité de contact : dorure, argenture, étamage...

Conductibilité thermique
 Etant le métal courant conduisant le mieux la chaleur, on le retrouve dans tous les appareils de chauffage ou de refroidissement rapide des liquides et des gaz : chauffe-eau, chaudière, radiateurs, condenseurs et réchauffeurs des centrales électriques, thermique et même nucléaires.

Résistance à la corrosion
 Le cuivre et ses alliages ne subissent pas l’attaque de l’eau et d’un grand nombre de produits chimiques. On l’utilise donc pour des tuyaux, des récipients, des conteneurs, la robinetterie et la toiture. En milieu marin, on l’allie à l’aluminium ou au nickel pour le renforcer contre l’agression de l’eau de mer (navires, pompes, canalisations, plateformes pétrolifères off-shore, centrales électriques côtières).
 

Usinabilité et traitements de surface
Le cuivre n’a pas en lui-même une grande aptitude à être usiné. En revanche, certains de ses alliages, en particulier le laiton, ont d’excellentes capacités d’usinabilité, notamment en grande vitesse. Le cuivre et ses alliages se prêtent très bien à la plupart des traitements de surface.

Malléabilité et plasticité
Le cuivre est un métal très ductile. Pur, il n’y a pratiquement aucune limite à son travail à froid. Il se lamine, tout comme ses alliages, facilement en tôles, se martèle en feuilles très minces et s’étire en fils extrêmement fins. Il supporte très bien la déformation à chaud.

Soudabilité
 Le cuivre et ses alliages sont aptes au soudage autogène et à la soudure.

Amagnétisme
Cette propriété vaut au cuivre de nombreuses applications, d’abord dans l’horlogerie mais également dans la construction électrique et électronique et dans l’armement (dragueurs de mines).

Propriétés anti-fouling
 Elles consistent à empêcher la fixation d’algues et d’organismes marins. Cette propriété, qui s’ajoute à la résistance à la corrosion, est utilisée pour toutes les applications marines. Les sels de cuivre, comme le sulfate ou l’oxyclhorure, présentent des propriétés fongicides.

Composés du cuivre

Ils sont innombrables tant ce métal peut se lier à tout. On peut citer des oxydes, un hydroxyde (l’hydroxyde bleu Cu(Oh)², insoluble, des chlorures, des oxychlorures et des composés avec le soufre (sulfures, sulfite, sulfates), le cuivre étant alors facilement attaqué.


Propriétés biologiques

Il n’existe pas de maladie professionnelle dans les industries du cuivre. Celui-ci a des propriétés bactéricides reconnues et assainit les canalisations utilisées dans le monde entier pour les fluides alimentaires : eau, bière, confitures, distillation des alcools.

Le cuivre est nécessaire à la vie
l’homme et les animaux doivent en absorber quelques milligrammes chaque jour pour assurer la formation de l’hémoglobine du sang. Il est largement distribué dans l’organisme qui en contient environ 100 mg, principalement dans le foie, les muscles et le cerveau.

Carences


L’hypocuprémie :
Le syndrome de Menkès, maladie récessive liée à X, carence majeure en cuivre, se traduit par une anémie, avec leucopénie, anomalies osseuses (fractures, déformations), troubles cutanés, cheveux blancs cassants, retard mental sévère, hémorragies internes, convulsions chez l’enfant et décès vers trois ans.

La déficience modérée en cuivre est fréquente (30% dans la population française) mais cliniquement sans symptômes. Le déficit en cuivre est un facteur de risque des maladies cardiovasculaires. Il altère l’immunité, provoque l’ostéoporose, etc.

Excès d’apport

L’apport massif de cuivre est par contre responsable d’intoxications aiguës avec diarrhées hémorragiques, vomissements (couleur bleue des sels cuivriques) et anémie hémolytique.

Une intoxication chronique peut résulter d’un apport en cuivre quotidien trop élevé (plus de 0,5 mg de cuivre par kilo et par jour). La cirrhose indienne est due à la cuisson dans des récipients de cuivre. Une supplémentation non contrôlée peut provoquer une intoxication.


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