BAKIR

BAKIR; Alm. Kupfer, Fr. Cuivre, İng. Copper.
Sembolü Cu olan bir metal. Kırmızı renklidir.
Takriben M.Ö. 8000 yıllarında kullanıldığı bilinmektedir.
Özellikleri: Periyodik cetvelde 1B grubundadır.
Hakîkî metal olup, eksi değerleri yoktur.
Gümüş ve altın ile aynı gruptandır. Atom numarası
29, Atom ağırlığı 63,546’dır. Kararlı izotoplarının
kütle numaraları 63 ve 65’tir. Radyoaktif izotoplarının
kütle numaraları 58,59,60,61,62,64,66,67
ve 68’dir. 20°C’deki yoğunluğu 8,95 g/cm3tür Erime
noktası 1083°C, kaynama noktası 2595 öC’dir.
Spesifik (özgül) ısısı 0,0919 cal/g/ °C’dir. Sertliği
(Mohs skalası) 3,0’dır. Elektron dizilişi İs2,
2s22p6, 3s2, 3p63d10,4s‘’dir. Değerliği +1 ve +2’dir.
Erime ısısı 50,6 cal/g’dır. Spesifik direnci 1,682
mikroohmdur. Hidrojenden pasif olup, civa, gümüş,
altın ve platinden aktiftir. Bakıra oksijensiz
asitler etki etmez. Oksijenli asitler yükseltgen
olarak etki eder. Bakır atmosferik şartlara oldukça
dayanıklıdır. Kükürt ve bileşikleri aşındırıcı
etki yaparlar. Mukavemeti düşük, döküm ve
kaynak kabiliyeti iyi değildir. Kübik yüzey merkezli
kristal yapısı sebebiyle soğuk olarak şekillendirilebilir.Bulunuşu: Bakır, tabiatta.metal olarak bir
çok yerlerde dağınık olarak bulunur. Birçok kaya
ve toprakta olduğu gibi, okyanus çamurunda, nehir
kumlarında, deniz bitkilerinin küllerinde, deniz
mercanlarının birçoğunda, insan karaciğerinde
ve salyangoz gibi yumuşakcalarda bulunur.
Bakır cevherleri genel olarak üç sınıfa ayrılır:
1. Tabiî bakır,. 2. Sülfürlü cevherleri, 3. Oksitli
cevherleri.
Başlıca Mineralleri: Kalkosit (Cu2S), kovellit
(CuS), kalkopirit (CuFeS2), bomit (Cu5FeS4), tetrahedrit
(Cu3SbS3), kubrit (Cu20), tenorit (CuO), malahit
(CuC03 Cu (OH)2), azurit (2CuC03Cu(0H)2),
turkuaz (CuA16(P04)4(0H)8).
En önemli sülfür minerallerinde, demir ve bakır
sülfürlerle birleşmiş hâlde bulunur. Bir mineral
% 6’dan fazla bakır bulunduruyorsa, zengin sayılır.
Bakır rezervlerinin % 90’ının yeri bilinmektedir.
En çok bakır mineraline sahip memleketler,
Amerika Birleşik Devletleri (Rocky Dağında
ve Great Basin bölgesinde), Şili, Peru (And
Dağlarında), Afrika (Kongo ve Zambiya’da), Kanada
(Kuzey Mişigan’da), Alaska, Çin, Rusya ve;
Avusturya’dır. Ülkemizde Ergani, Murgul ve Küre
yörelerinde bakır yatakları vardır.
Bakırın özelliklerini istenilen yönde değiştirmek
amacıyla alaşımlama yapılır. Saf bakırın çekme
mukâvemeti 16 kg/mm2dir ve soğuk şekillendirme
sonucu 50’ye çıkabilir. Fakat esneme özelliğinde
önemli derecede azalma görülür. Hattâ
kopma uzaması sıfıra düşebilir. Korozyon mukâvemetinde
düşme görülür. Alaşımlama ile de sertlik
ve mukâvemet arttırılabilir.
Özellikle pirinç dediğimiz Cu-Zn (bakır-çinko)
alaşımlarında alaşımlama ile hem sertlik ve
mukavemet hem de süneklik artmaktadır. Alaşımlamada
çok az rastlanan bir durumdur. % 37’ye
kadar Zn (çinko) ihtivâ eden alaşımlara a pirinci,
% 37-44 arasında Zn ihtivâ eden alaşımlara a + (3
pirinci denir: Çekme mukavemeti alaşımdaki Zn
oranıyla orantılı olarak artar ve % 44 Zn ihtivâ
eden pirinçte saf bakırın iki katını geçer. Kopmauzaması ise % 30 Zn ihtivâ eden alaşımda en yüksektir.
Saf bakıra göre % 40 daha fazladır, a pirinci
soğukta şekillendirilebilir. Döküm kâbiliyeti iyi değildir.
a + p pirinci soğukta şekillendirilemez.
Fakat talaşlı işlenmesi kolaydır. Kurşun katılırsa
daha da iyi olur. Pirincin rengi sarı olduğu için süs
eşyâsı yapımında, ısı değiştiricilerde, dövme ve
haddeleme gibi usûllerle şekillendirilmesi zorunlu
olan parçalarda, çalgı âletleri yapımında silah fişekleri
yapımında kullanılır. Pirinç içerisinde Ni
(nikel) bulunursa, mukâvemet daha da yükselir. Mn
(mangan), deniz suyu ve kızgın buharlara karşı
direnci artırır. Al (alüminyum) yüksek sıcaklıkta
oksitlenmeye karşı direnci artırır.
Bakırın Zn’dan başka diğer elemanlarla yaptığı
alaşımlara bronz denir. En fazla bulunan alaşım
elemanına göre isimlendirilir. Bronzlar içerisinde
en fazla kullanılan kalay bronzudur. % 9’dan
daha az Sn ihtiva eden alaşımlar soğukta ve sıcakta
dövülebilir. Bunlara dövme alaşımları denir. % 9-
20 arasında kalay ihtivâ eden alaşımlar oldukça
serttir ve döküm olarak îmal edilirler. Bronzlar
korozyon ve aşınmaya oldukça dayanıklıdırlar.
Kaymalı yatakların önemli bir kısmını oluşturmaktadır.
Türbin, dişli, sonsuz vida ve benzeri
uygulamalarda kullanılır. Kalayın fiatı çinkonun
yaklaşık olarak 10 katı kadardır. Bu sebepten bronz
alaşımları pirince göre çok pahalıdırlar.
Berilyum bronzu % 1-3 arasında berilyum ihtiva
eder. Berilyum oranı düşüktür. Fakat nadir
elementlerden olduğu için en pahalı ve aynı zamanda
en mukavim bakır alaşımıdır. Mangan bronzu
% 12’ye kadar mangan ihtivâ edebilir ve
400°C’ye kadar sıcaklıklarda kullanılabilir. Kalay
ve çinkonun toplam oranının % 15’i geçmediği bakır
alaşımlarına kızıl döküm denir. Döküm kabiliyetleri
ve korozyon dayanıklığı iyi olduğundan,
gemi pervaneleri, kâğıt haddeleri, vana imâlatında
kullanılırlarElde edilmesi: Bakır filizleri genellikle %
1-2 civarında bakır ihtiva ettiklerinden, önce filizler
zenginleştirilir. Mineraller önce kırılır, sonra
öğütülür. Öğütülen mineraller flatasyon (yüzdürme)
metodu ile zenginleştirilir. Bu metodla
mevcut bakır minerallerinin % 90’ı diğer yabancı
kısımlardan ayrılır ki, bu kısım % 32 bakır ihtiva
eder. Okside bakır minerallerine ise flatasyon
metodu uygulanmaz. Bunlar doğrudan doğruya
asid ile yıkama ameliyesine gönderilir. Flatasyon
yapmak için konulan 100 kg bakır cevherinden ancak
1 kg zengin bakır cevheri elde edilir ki bu da
kırma, öğütme ve flatasyon işleminin mâden ocaklarında
yapılmasının gerektiğini gösterir. Flatasyon
ile zenginleştirilmiş sülfürlü cevherler kavurma
işlemine tâbi tutulur. Bu da yüksek sıcaklıkta
sülfürlü cevherlerin hava akımına tabi tutulmasıdır.
Bu esnâda erime olmamalıdır. Kavurma
işleminde, cevherde bulunan kükürtlerin bir
kısmı S02 (kükürt dioksit) hâline döndürülerek
yok edilir. Geriye demir ve bakır oksid kalır. Kavurma
fırınından gelen zenginleştirilmiş cevherler
cevher fırınında eritmeye tâbi tutulur. Burada
ısıtma gazla veya pulvarize edilmiş kömürle yapılır.
Eritme işleminin sonunda iki tabaka teşekkül
eder ki, biri curuf, diğeri (altta) mattır. Matta
demir ve bakır sülfürler bulunur. Ayrıca matta
serbest bakırın çok olması istenmez. Bakır miktan
ekseri % 40-45’tir.
Elde edilen mat, ağırlığının 1/4’ü kadar silis
mineralleriyle sıcak konvertere yüklenir. Yarım
saat hava üflenir. Önemli miktarda curuf teşekkül
eder. Bu curuf alındıktan sonra yeniden mat ve
silis ilâve edilerek tekrar hava üflenir. Bu işlemler
tekrarlanarak 200-300 ton mat, 60-120 ton blister
bakır elde edilir. Bu blister bakır % 98-99,5 saflıkta
olabilir. Curufta ise % 1,5-2,5 bakır bulunabilir.
Konvertere hava üflenmesiyle matta bulunan demir
sülfür, FeO halini alır ki bu da Si02 ile FSi03halini alır ve curufa geçer. Demir sülfürün (FeS) bu
reaksiyonundan ve curufa geçişinden sonra bakır
sülfürün (Cu2S) reaksiyonu başlar:
2Cu2S + 3 ö2 2 Cu20 + 2S02
Cu2S + CU20 6 Cu + S02
Bu şekilde elde edilen bakır, yaklaşık olarak %
0,02-0,03 arsenik, % 0,015- 0,178 antimon, %
0,001-0,15 kurşun, % 0,005-0,05 nikel, % 0,002-
0,12 çinko, % 0,03-0,25 demir, % 0,06-0,2 kükürt
ihtiva eder. Ayrıca ton başına 70-3136 gram
gümüş ve 0,56-8,68 gram altın bulunur. Elde edilen
blister bakır, ateş rafinasyonuna veya elektrolit
rafinasyona tabi tutularak % 99,99 saflıkta bakır
elde edilir. Eğer bakır cevherleri karbonat halinde
ise, kavurma işlemi ile CuO elde edilir. Kavurma
ürünü:
3 Cu0+Fe2(S04)3+3H20-* 3CuS04+2 Fe(OH)3
reaksiyonuna tâbi tutulur. Bakır sülfat (CuS04)
suda çözünür ve çözelti hâlinde alınır. Bakır sülfat
metalik demir ile reaksiyona sokulur:
Fe+CuS04 Cu+FeS04
Bileşikleri: Bakır-2-asetat (Cu(CH3C00)2H20)
yeşil toz veya koyu yeşil monoklinal kristal hâlindedir.
Mantar öldürücü ve bâzı organik reaksiyonlarda
katalizör olarak kullanılır. Tekstil boyalarında
kullanılır. Bakır arsenat (Cu3(As04)24H20)
böcek öldürücü olarak, sümüklü böcek kontrolünde
ve ahşapların korunmasında kullanılır. Bazik
bakır karbonat (CuC03Cu(0H)2) toz hâlinde
veya koyu yeşil kristaller hâlindedir. Seramikte,
pigment olarak, boya ve vernik endüstrisinde kullanılır.
Mantar öldürücüdür.
Bakır-l-klorür (Cu2Cl2) beyaz tozdur. Nemli
havada ve ışıkta renk değiştirir. Organik kimyâda
ve petrol endüstrisinde katalizör olarak kullanılırBakır-2 klörür (CuCl2) sarımtrak esmer renkte
olup nem çekicidir. Tekstil boyacılığında ve
basmacılıkta mordan olarak, fotoğrafçılıkta, petrol
endüstrisinde koku giderici olarak kullanılır.
Bakır-1 oksid (Cu20) koyu kırmızı veya karmen
kırmızısı kristaller veya granül halde bulunur.
Bakır-2 oksid (CuO) siyah renkte, granül veya
toz hâlinde bulunur. Sun’i ipek endüstrisinde,
seramik imâlatında, renkli cam yapımında ve birçok
kimyâsal reaksiyonlarda katalizör olarak kullanılır.
Bakır-2 sülfat (CuS04) ticârî olarak en önemli
bir bileşiktir. Çok kullanıldığı hâli CuS04.5H20 ’
dur. Bu hâle göztaşı (mâvitaş) da denir. Zirâatte
kullanılan bordobulamacı, bakırsülfat ve kalsiyum
hidroksitten yapılır. Bu bulamaç bahçe, bağ
ve sebze ziraatinda ilaç olarak kullanılır. Sun’i
ipek elde edilmesinde, yüzme havuzlarında üreyen
bitkisel parazitlerle mücadelede kullanılır. Sun’î
ipek elde edilmesinde, yüzme havuzlarında üreyen
bitkisel parazitlerle mücadelede kullanılır. Azoboyalarının îmâlâtında, deri debbağlamada ve ahşapların
muhâfazasında kullanılır.
■ Bakırın kullanılışı: Bakır, ısıyı ve elektriği en
iyi ileten bir mâden oluşu sebebiyle elektrik, telefon,
telgraf, kablo ve telleri elektrik motorları, dinamolar,
motor sargıları, şalterler ve daha birçok
benzeri sınâî araç ve gereçlerde, gemi yapımında
da iç düzene âit tesislerde önemli yer tutmaktadır.
Metal paraların yapımında da, diğer madenlerle
birlikte alaşımlı olarak faydalanılmaktadır. Ayrıca
atmosfer aşındırmasına karşı yeterli dayanıklılığı
sebebiyle kanalizasyonlarda, binalarda, damlara
konulan levhalarda ve bâzı yapıların dış süslemelerinde
de kullanılmaktadır.
Mobilyacılıkta 18. yüzyılda kaplama olarak
kullanılmaya başlanılmış ise de, fiyatının yüksek
oluşu sebebiyle imâlatı sürdürülememiştir. Tekstil
sanayiinde de bakırın ayrı bir yeri ve önemi vardır.
Almanya’da Glanzstoff adını verdikleri ” bakır
ipeği” bir dizi işlemlerden sonra lifler haline getirilerek
inceltilip, tekstil imâlatında kullanılmaktadır.
Bakır ipeğinin boyama maddelerine karşı çok iyi
birleşme özelliği, vizkoz ipeğine oranla % 30 daha
fazla olduğundan tekstilde öncelik taşımaktadır.
Bakırcılık: Bakırdan çeşitli âlet, avadanlık, silah
ve sanat ürünleri yapılmasıdır. Bulunması târih
öncesine uzanan bakırın, âlet ve silah yapımında
kullanılan ilk mâden olduğu bilinmektedir.
İlk örneklerin Kaldea’da M.Ö.4000’lerde yapıldığı
sanılmakla birlikte bu târihin daha da geriye
gittiği bir gerçektir. Âlet ve silah yapımında, önce
tunç daha sonra demir tercih edilmiştir; ama yemek
kabı, ev âletleri, ayna ve süs eşyasında bakır
daha yaygın birşekilde kullanılmıştır. Döküm için
elverişli olmamasına mukabil kolay işlenir bir
mâdendir. Dövme, kabartma, oyma ve soğuk çekme
yöntemleriyle biçim verilebilir. Bakır eşyalar
genellikle yaldızlanarak, mine kaplanarak ya da üstüne
değerli taşlar kakılarak bezenirdi. Bakırın
kendine has kızılımsı rengi kaplamada kullanılan
yaldıza daha koyu bir ton kazandırıyordu. Avrupa’da
yaldızlı bakır 15 ve 16. yüzyıllarda özellikle
mücevher ve süs eşyalarının yapımında çok sık
kullanıldı. Pirinçten ye başka madenlerden daha
ucuz olması, gündelik ev eşyaljm yapımında balkırın
kullanılmasını ön plana çıkarmıştır.
18. yüzyılda bakırcılıkta Sheffield levhası geliştirildi.
Bu teknikte ince gümüş levhalar eritilerek
bakırla karıştırılıyor, sonra istenen biçim veriliyordu.
Sheffield levhası kısa sürede çok tutularak
yaygınlaştı. Bunun sebebi yalnızca gümüş
kaplamalı bakırın daha ucuz olması değil, som
gümüşle yapılan ve beğenilen tasarımların Sheffield
levhasına da uygulanabilmesiydi.
Anadolu’da bakırcılığın târihi günümüzden
yaklaşık 10.000 yıl önceye kadar inmektedir. Üreticiliğegeçiş safhasının önemli bir kültür merkezi
olan Çatalhöyük’te cevherden arıtma yoluyla
bakır elde edildiği arkeolojik kazılar sonucunda ortaya
çıkmıştır. Çayönü, Çatalhöyük ve Suberde
kazılarında tabiî bakırdan dövme tekniğiyle yapılmış
M.Ö. 7000’e âit iğne, biz, kanca gibi küçük
âletler ve bazı süs eşyaları bulunmuştur. Güneydoğu
Anadolu’da yapılan kazılarda bulunan ve
yaklaşık dokuz bin yıl öncesine ait olduğu sanılan
üç bakır iğnenin, bilim adamlarınca dünyada bugüne
kadar bilinen en eski mâdeni eşya niteliğini
taşıdığı kaydedilmiştir.
Osmanlı döneminde önce, Anadolu’da, daha
sonra da Balkanlar’daki bakır yataklarının yoğun
olarak işletilmesi sonucu bakır işçiliği doruk noktasına
erişmiş, pekçok merkezde yeni atölyeler
açılmıştır. Anadolu’da bakırdan kap kacak yapımıdövme,
döknie, sıvama (tornada çekme) ve preste
basma teknikleri uygulanırdı. Ham bakır kalhanelerde
ergitilip 50-60 cm büyüklükte yuvarlak
ya da dikdörtgen tahta kalıplara dökülerek külçe
haline getirilirdi. Sonra demir bir örs üstünde çekiççiler
tarafından düzenli aralıklarla dövülerek inceltilirdi.
Bu işlem genellikle 8 kişiden oluşan ve
“dövücüler” veya ”kol” denen bir ekip tarafından
yapılırdı. Bu yöntem 20. yüzyılın başlarına kadar
Anadolu’da ve Balkanlar’da varlığını korudu. Sonraları
“şahmerdan” denen büyük otomatik çekiçler;
insan gücüyle dövülerek yapılan inceltme işleriiinin
güçlüğünü ortadan kaldırdı. Daha sonra “hadde
silindirleri” adı verilen makinalarda, özel5 silindirler
arasından geçirilen* bakır külçeleri, istenen
incelikte levhalar hâline getirilmeye başlandı.
Bugün yalnızca, Muğla’ya bağlı Yatağan ilçesinin
Kavaklıdere bucağında, ağırlığı 100-120 kg
arasında değişen 1 metre boyunda leblebici tavaları,
külçenin uzun ağır çekiçlerle dövülmesiyle yapılmaktadır.
Dövme tekniğiyle kap yapımı çok zaman istediğinden,
sonraları sıvama tekniği kullanılmaya
başlanmıştır. Bu teknik, yapılacak kabın tornaya
bağlanmış kalıbına özel demir çubuklar yardımıyla
bakırın sıvanması yani bakır levhanın kalıbın
biçimini almasının sağlanması işlemidir. Elde
edilen ürün dövme olarak yapılan kaplar kadar
dayanıklı olmasa da, böylece seri üretim nedeniyle
maliyet düşürülmektedir. Daha seri bir üretim
yolu olan preste basmada ise insan emeği hemen
hemen yok gibidir.
Geleneksel bakırcılık sanatında ayrıca bakır
kapların üstüne çeşitli süslemeler yapmak için kazıma,
kabartma, zımba ile vurma, ajur (kesme) ve
kakma gibi birçok bezeme tekniği geliştirilmiştir.
İstanbul’un Bayezit semtindeki Bakırcılar
Çarşısı’nın târihî geçmişi Osmanlı İmparatorluğu
zamanına dayanmaktadır. Bu çarşıda bugün de işlenmekte ve satışa sunulmakta olan her tür bakır
eşya doğunun havasını taşıyan nargile muhafazalıkları,
biblolarda kullanılabilecek türüne kadar
büyüklü küçüklü mangallar, semaverler, vazolar,
çerçeveler asma mum fenerleri, yabancı turistlerin
ilgilerini çeker. Halkımızın da ilgi gösterdiği çeşitli
bakır eşya turizm açısından da böylece önem kazanmıştır.
Ancak, bakırda el işletmeciliği, bakır
dövmeciliği işleri ustalarının kişisel yetenekleriyle,
becerileri yavaş yavaş yerini çarklı makinalı
atölyelere bırakmaktadır.
Memleketimizde Maraş, Mardin, Diyarbakır
ve özellikle Erzincan bakır el işlerinde ve işletmeciliğinde
ünlü illerimizdir.
Dünyâdaki bakır üretiminin ancak % 0,4 miktarı
Türkiye’de çıkarılmaktadır. En önemli bakır yatakları
Ergani çevresinde yoğunlaşan ana yataklardır.
Murgul yöresindeki bakır yatakları da ikinci
derecede yer almaktadır.