> Χαλκός, cuprum, copper, cobre, Kupfer, cuivre, miedź
> Το σύμβολο του χαλκού
> Ορυκτά του χαλκού
Χαλκός, cuprum, copper, cobre, Kupfer, cuivre, miedź
Το λατινικό όνομα του χαλκού (Cuprum) προέρχεται από το ομώνυμο νησί της Ανατολικής Μεσογείου, την Κύπρο. Τα μεταλλεία του χαλκού εντοπίζονταν στις παρυφές του όρου Τρόοδος και η πρώτη ύλη μεταφερόταν σε αποδέκτες του Αρχαίου Κόσμου. Οι Ρωμαίοι αποκαλούσαν τα μεταλλεύματα του χαλκού Κυπριακή Πέτρα (aes cyprium), το οποίο με το χρόνο παραφράστηκε σε Cuprum και διατηρήθηκε και σε άλλες γλώσσες: Γαλλικά (cuivre), Γερμανικά (Kupfer), Αγγλικά (copper) και Ισπανικά (cobre).
Κύπρος, χάρτης του νησιού (κοινόχρηστο αρχείο)
Αρχαία μεταλλεία στο όρος Τρόοδος του Κύπρου σύμφωνα με: www.album.wernerstalder.com
Το σύμβολο του χαλκού
Στην Αρχαία Αίγυπτο το ιερογλυφικό Ανκχ (crus ansata:Αιγυπτιακός Σταυρός) δεν αποτελούσε μόνο σύμβολο ζωής και γονιμότητας, αλλά και του χαλκού. Στην Αρχαία Ελλάδα το μέταλλο αυτό συνδεόταν με τη θεά Αφροδίτη (Venus), την ομορφότερη μεταξύ όλων των κατοίκων του Ολύμπου και η οποία αναδύθηκε από τη θάλασσα κοντά στην Κύπρο. Σύμφωνα με τη μυθολογία, η Κύπρος ήταν ένα από τα αγαπημένα μέρη της Αφροδίτης. Το εικονόγραμμα της Αφροδίτης έγινε σύμβολο του πλανήτη Αφροδίτη και χρησιμοποιήθηκε στην αλχημεία για να δηλώνει το χαλκό. Το σύμβολο αυτό χρησιμοποιήθηκε και στο μαρκάρισμα των κοιτασμάτων και μεταλλείων χαλκού μέχρι τον 18ο αιώνα μ.Χ, ενώ χρησιμοποιείται επίσης στις μέρες μας για την απεικόνιση του θηλυκού γένους και της θηλυκότητας.
Κατά την εποχή του διαφωτισμού, η διαδικασία εξερεύνησης του κόσμου και της φύσης αναπτύχθηκε δραματικά. Στις αρχές του 19ου αιώνα (1808) ο άγγλος επιστήμονας John Dalton (1766-1844) δημοσίευσε μελέτη πάνω στην ατομική θεωρία της δομής της ύλης. Ο χαλκός σχεδιάστηκε με ένα εικονόγραμμα το οποίο απεικόνιζε το λατινικό γράμμα C μέσα σε έναν κύκλο.
Στη σύγχρονη εποχή το σύμβολο του χαλκού είναι γνωστό ως Cu και προέρχεται από τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων (2ο μισό 19ου αιώνα).
Ιερογλυφικό Ανκχ (crus ansata: Αιγυπτιακός Σταυρός) – σύμβολο ζωής και γονιμότητας και σύμβολο του χαλκού (κοινόχρηστο αρχείο).
Η Αφροδίτη και το σύμβολό της σε πίνακα του τέλους του 15ου αιώνα (κοινόχρηστο αρχείο).
Χάρτης του 18ου αιώνα με μεταλλεία και χυτήρια χαλκού. Κρατικά Αρχεία Κατοβίτσε, Πολωνία.
Τα σύμβολα των ατόμων κατά Dalton (κοινόχρηστο αρχείο).
Το σύμβολο του χαλκού στον περιοδικό πίνακα στοιχείων (κοινόχρηστο αρχείο).
Ορυκτά του χαλκού
Παρά τη χαμηλή περιεκτικότητα του χαλκού στο φλοιό της γης – εκτιμάται ότι το εξωτερικό στρώμα πάχους 10 χιλιομέτρων της λιθόσφαιρας περιέχει περίπου 55 γραμμάρια χαλκού για κάθε τόνο πετρώματος – το μέταλλο δεν θεωρείται σπάνιο. Σε διάφορες θέσεις και για χιλιάδες χρόνια, οι άνθρωποι ανάπτυξαν και αναπτύσσουν μεταλλεία, ψάχνοντας για νέα βαθύτερα κοιτάσματα, όχι μόνο στην ξηρά, αλλά στη θάλασσα και στα βάθη των ωκεανών.
Μεταξύ των περισσοτέρων από 160 ορυκτών του χαλκού μόλις 18 από αυτά βρίσκονται σε σημαντικές ποσότητες στο φλοιό (κοίτασμα) και έχουν βιομηχανική σημασία. Αυτά είναι, κυρίως, θειούχα ορυκτά (90%), τα οποία, συνήθως, περιέχουν και σίδηρο (Fe) και λιγότερο, συχνά, αρσενικό (As) και αντιμόνιο (Sb), ενώ μπορεί να εντοπίζονται και οξείδια (9%). Ο αυτοφυής χαλκός είναι επίσης βιομηχανικής σημασίας, αλλά οι συγκεντρώσεις στο φλοιό της γης είναι μικρές (1%).
Αυτοφυής χαλκός – 100% Cu: μερικές φορές εμφανίζει μικρές περιεκτικότητες σε Fe (έως 2.5%), χρυσό (Au, μεταξύ 2 και 3%), άργυρο (Ag) και As. Είναι γνωστός από υδροθερμικά κοιτάσματα στην περιοχή Upper Lake (Michigan, Η.Π.Α.), από ζώνες οξείδωσης κοιτασμάτων θειούχων ορυκτών (Χιλή), ή αποτελεί το συνδετικό υλικό ιζηματογενών κοιτασμάτων (Ουζμπεκιστάν).
Χαλκοσίνης (Cu2S) – μέχρι 80% χαλκός (79.8% Cu, 20.2% S): μικρές περιεκτικότητες σε Ag, Fe, Co (κοβάλτιο), Ni (νικέλιο), As, Au κ.α. Εντοπίζεται σε ζώνες οξείδωσης και δευτερογενούς εμπλουτισμού κοιτασμάτων θειούχων ορυκτών, αλλά και σε ιζηματογενή πετρώματα. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι το σκούρο γκρι χρώμα.
Χαλκοπυρίτης (CuFeS2) – έως 35% Cu (34.57% Cu, 30.54% Fe και 34.9% S, με μικρές περιεκτικότητες σε Ag, Au, Ti (τιτάνιο) κ.α. Εντοπίζεται κυρίως σε υδροθερμικά κοιτάσματα, με χαρακτηριστικό κίτρινο-ανοικτό πορτοκαλί χρώμα και μεταλλική λάμψη.
Βορνίτης (Cu5FeS4) – έως 63% Cu (63.3% Cu, 11.2% Fe και 25.5% S, με χημικές αναλύσεις να δείχνουν σημαντικό εύρος διακύμανσης των μετάλλων: 52-65% Cu, 8-10% Fe και 20-27% S, με μικρές περιεκτικότητες σε Ag). Εντοπίζεται σε υδροθερμικά κοιτάσματα (Ουράλια, Καζακστάν, Ζάμπια, Ζαϊρ και αλλού), σε ιζηματογενή κοιτάσματα στην περιοχή του Mansfeld (Γερμανία). Το χρώμα του ορυκτού ποικίλει από καφέ, ερυθρο-χάλκινο, έως ιώδες-κυανό.
Κοβελίνης (CuS) – έως 66% Cu (66.5% Cu, 33.5% S και μικρές περιεκτικότητες σε Fe και σε μερικές περιπτώσεις Se (σελήνιο), Ag, Pb (μόλυβδος). Εντοπίζεται κυρίως σε ζώνες οξείδωσης και δευτερογενούς εμπλουτισμού (Χιλή, Βολιβία), ως προϊόν υδροθερμικής δραστηριότητας και σε ιζηματογενή κοιτάσματα. Το ορυκτό χαρακτηρίζεται από έντονο κυανό – ιώδες χρώμα.
Τενναντίτης-Τετραεδρίτης ([Cu,Fe]12[As,Sb]4S13). Θειοάλας (κατηγορία θειούχων ορυκτών), με κυμαινόμενες περιεκτικότητες σε Cu μεταξύ 22 και 52%. Γκρι μεταλλικό χρώμα.
Κυπρίτης (Cu2O) – έως 89% Cu (88.8% και 11.2% O). Σχηματίζεται ως προϊόν της οξείδωσης κοιτασμάτων θειούχων ορυκτών, κυρίως με χαλκοσίνη και βορνίτη. Συνήθως εντοπίζεται μαζί με αυτοφυή χαλκό και είναι βιομηχανικής σημασίας (Χιλή, Περού). Το χρώμα του ορυκτού είναι κόκκινο και συχνά χρησιμοποιείται στην κοσμηματοποιία.
Τενορίτης (CuO) – θεωρητική σύσταση 79.9% Cu και 20.1% O. Σχηματίζεται ως προϊόν οξείδωσης θειούχων ορυκτών του χαλκού και συχνά δημιουργεί μίξεις με κυπρίτη (Upper Lake, Michigan, Η.Π.Α., έρημος Atacama, Χιλή).
Μαλαχίτης [Cu2CO3(OH)2] - έως 57% Cu (71.9% CuO, 19.9% CO2 και 8.2% H2O) και μικρές περιεκτικότητες σε CaO, Fe2O3, SiO2, ZnO κ.α. Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της οξείδωσης θειούχων ορυκτών του χαλκού, ιδιαίτερα όταν αυτά αναπτύσσονται μέσα σε ασβεστόλιθους και δολομίτες. Τα κοιτάσματα μαλαχίτη στα Ουράλια είναι γνωστά σε παγκόσμιο επίπεδο. Το ορυκτό χαρακτηρίζεται από έντονο πράσινο χρώμα και όμορφες εσωτερικές δομές. Χρησιμοποιείται ως ημιπολύτιμος λίθος στην κοσμηματοποιία, ως εξωτερικές επενδύσεις σε κτήρια και στη βιομηχανία επίπλων.
Αζουρίτης [Cu3(CO3)2(OH)2] - έως 55% Cu (69.24% CuO, 25.6% CO2 και 5.2% of H2O). Συνήθως είναι καθαρός, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις ενδέχεται να περιέχει Au. Όπως και ο μαλαχίτης, είναι προϊόν οξείδωσης θειούχων ορυκτών του χαλκού. Έντονο μπλε – λουλακί χρώμα.
Χρυσόκολλα [(Cu,Al)2 H2Si2O5(OH)4• nH2O). Θεωρείται γέλη (gel). Δημιουργείται ως αποτέλεσμα της οξείδωσης κοιτασμάτων χαλκού σε θερμά και ξηρά κλίματα. Εντοπίζεται με τη μορφή διηθήσεων και επιφλοιώσεων (Ζάμπια, Ζιμπάμπουε). Το χρώμα του ορυκτού ποικίλει από πράσινο, πράσινο-κυανό, έως κυανό και βρίσκει εφαρμογές στην κοσμηματοποιία.
Αυτοφυής χαλκός, συλλογές του μουσείου Χαλκού της Legnica (Πολωνία). Φωτογραφία από D. Berdys.
Χαλκοπυρίτης, Dobruja (Ρουμανία), συλλογές του μουσείου Χαλκού της Legnica (Πολωνία). Φωτογραφία από D. Berdys.s
Συμπαγές μετάλλευμα χαλκοπυρίτη, συλλογές του μουσείου Χαλκού της Legnica (Πολωνία). Φωτογραφία από D. Berdys.
Θειούχος μεταλλοφορία χαλκού με χαλκοπυρίτη, βορνίτη, χαλκοσίνη, χαλαζία, Dobruja (Ρουμανία), συλλογές του μουσείου Χαλκού της Legnica (Πολωνία). Φωτογραφία από D. Berdys.
Μαλαχίτης σε μάργες, μεταλλείο χαλκού στη Leszczyna, Lower Silesia (Πολωνία). Φωτογραφία από D. Zapał.
Αζουρίτης σε μάργες, μεταλλείο χαλκού στη Leszczyna, Lower Silesia (Πολωνία). Φωτογραφία από D. Zapał.
