Las propiedades físicas y químicas del cable de cobre

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cable image by François MOUNIER from Fotolia.com

El cobre se utiliza en la industria de la construcción, la automotriz y la de las telecomunicaciones. Históricamente, América ha sido el mayor productor de cobre en el mundo, pero también se extrae en otras regiones como Australia y partes de África. El cobre es el material más utilizado para conducir corriente eléctrica a través de cables; muchas de las propiedades físicas y químicas del metal hacen que sea ideal para dicha aplicación. Las propiedades de los cables eléctricos se derivan de su componente principal, que es el cobre.

Propiedades físicas

El cobre es un metal con un tinte distintivo de color rojizo o naranja y un brillo metálico. La estructura cúbica cristalina es centrada en las caras, y refleja solamente las luces rojas y naranjas del espectro visible, dándole su conocido tono rojizo. Comparado con los metales adyacentes en la tabla periódica, el cobre es más duro que el zinc pero más suave que el hierro. Este metal es maleable, lo que significa que puede alargarse con la presión y moldearse en formas diferentes. El cobre también es dúctil, lo que le permite cambiar de forma y estirarse en delgadas y largas estructuras sin romperse. Estas propiedades, junto con su habilidad para conducir la electricidad extremadamente bien, hacen del cobre un material adecuado para su uso en la fabricación de cable eléctrico en el que estos atributos físicos son particularmente deseables.

Propiedades químicas

El número atómico del cobre usado en cables es 29, lo que significa que tiene 29 protones. El símbolo del cobre es "Cu" y su peso atómico es 63.54. El cobre se localiza en la columna 1B de la tabla periódica junto con el oro y la plata, cuyos símbolos son "Au" y "Ag" respectivamente. El cobre tiene una dureza de Mohs (un sistema de medida usado para evaluar la dureza de los materiales) de entre 2.5 y 3. El cobre usado en la creación de cables tiene una muy alta gravedad específica de 8.2, que es mucho más alta que otras sustancias de interés industrial, como el agua (1.0), carbón (2.2) y azufre (2.1). Las densidades específicas de la plata y el oro son más altas que la del cobre, en 10.5 y 19, respectivamente. Los cables de cobre tienen baja reactividad química; en reacción con otros elementos, el cobre de laboratorio tiene una carga de +1, conocida como cuprosa, o +2, conocida como cúprica.

Corrosión

El cobre en los cables eléctricos es resistente a la corrosión. Cuando se expone a la humedad del aire, la sustancia cambia de color de naranja rojizo a café rojizo. Con el tiempo, una fina película verdosa conocida como pátina recubre la superficie del metal, protegiéndolo de la degradación por corrosión.

Cobre industrial

El cobre de los cables eléctricos tiene un punto de fusión de 1083 grados Centígrados (1981 grados Fahrenheit). Su densidad, medida en libras por pulgadas cuadradas, es de 0.323 (8960 kilogramos por metro cúbico) y su resistencia a la tensión es de 35. Su conductividad térmica (medida a 68 grados Fahrenheit o 20 Centígrados) es de 224, y su conductividad eléctrica es de 10.37. El coeficiente lineal de expansión del cobre es de 9.4.