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Le cuivre, un métal existant à l'état natif et utilisé depuis l'antiquité, se caractérise par sa couleur rouge-orangée virant au vert-de-gris par oxydation. Il se trouve sous forme de minerais, notamment des sulfures (chalcopyrite, covelline, chalcosine, cuprite) et des oxydes (malachite, azurite, cuprite, mélaconite, dioptase). Chimiquement, il résiste à l'air sec, mais forme un carbonate basique hydraté à l'air humide ; il est attaqué par les acides à chaud, sauf l'acide nitrique. Ses propriétés physiques incluent une densité de 8,92, un point de fusion à 1084°C, et une excellente conductivité thermique et électrique. Malléable et ductile, il est utilisé dans de nombreuses applications : chaufferie industrielle, tuyauterie, toitures, et surtout dans la fabrication d'alliages comme les laitons (cuivre + zinc) et les bronzes (cuivre + étain), ainsi que comme additif dans les aciers inoxydables. Son extraction dépend de la forme du minerai : hydrométallurgie pour les oxydes, pyrométallurgie pour les sulfures. Le processus implique le concassage, le broyage, le tamisage, et la flottation pour obtenir un concentré à 25-40% de cuivre. Sur le plan santé, le cuivre est essentiel au fonctionnement du système nerveux et immunitaire, mais une exposition prolongée peut causer des irritations et des problèmes digestifs. Les laitons, alliages cuivre-zinc, sont malléables et résistants à la corrosion, tandis que les bronzes, alliages cuivre-étain, sont principalement utilisés en fonderie.

Introduction
Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des métaux alcalins. Les métaux sont un des trois groupes d'éléments distingués par leurs propriétés d'ionisation et de liaison chimique ; les deux autres sont les métalloïdes et les non-métaux.
Bien que les métaux puissent être définis par leurs propriétés physico-chimiques, il est également possible de les catégoriser en employant une caractérisation de leur structure de bande : les métaux possèdent des bandes de valence et de conduction qui se recouvrent. Cette définition permet d'intégrer à la catégorie des métaux les polymères métalliques et autres composés organométalliques. Ce n'est cependant pas un critère toujours suffisant. Par exemple, le carbone n'est pas un métal mais il possède une phase alpha nommée graphite qui correspond à cette définition.[5]

Tous les métaux n'ont pas été découverts à la même époque. Ceux qui existent à l'état natif sont connus depuis des millénaires. D'autres, extraits de minerais, sont plus récents.

                                                    1/Cuivre

A/ Définition :
Le cuivres est l’un des métaux a se trouver naturellement dans la nature il a alors une couleur rouge ou orangée lorsqu’il s’oxyde il donne ensuite du vert de gris le phénomène s’observe sur de nombreuses statues.
le cuivres est un des rares métaux qui existent à l’état natif ce fait d’ailleurs expliquant probablement qu’il fut te premier métal utilisé par hommes l’occurrence du cuivre natif est cependant assez faible.[1]

B/ origines :
Le cuivre existe à l’état natif sous forme de minerais. Généralement on le trouve dans les sulfures tels que la chalcopyrite la covelline la chalcosine ou la cuprite .

2/ les propriétés
A/Les propriétés chimique :

Le cuivre ne s’altère pas a l’air sec a l’air humide grace à la présence de l’oxyde de carbone il se recouvre d’une couche superficielle de carbonate basique hydratée(vert de gris).les acides n’altèrent le cuivre qu’à chaud à l’exception de l’acide nitrique en revanche l’affinité du cuivre pour le soufre et remarquable il est toxique à des niveaux élevés d’absorption[3]

B/les propriétés physiques et mécaniques :
Le cuivre est de couleur brun-rouge, a pour densité 8.92 et fond à 1084°c. Il est, après l'argent, le meilleur conduct eur de la chaleur et de l'électricité. Il est malléable et ductile. Le module d'Young varie entre 105 et 132 GPa et le coefficient de Poisson est de 0.34 à 20°c. A l'état recuit, sa charge de rupture est de 220 MPa. Le cuivre et ses alliages se soudent bien, qu'il s'agisse de soudage autogène, de soudure électrique, de brasage ou de soudage à l'étain.[3]

3 / utilisation
Les usages du cuivre interviennent dans la fabrication d'un grand nombre d'appareils de chaufferie industriels de tuyauteries, de gouttières, chêneaux, descentes d’eau et toitures de luxe (Opéra de Paris, château de Frontenac de Québec). UTILISATIONS. Il est surtout utilisé pour la fabrication d'alliages importants tels que les laitons (cuivre+zinc) et les bronzes (cuivre+étain), etc. Il intervient également comme métal d'addition en faible quantité dans les aciers pour obtenir des aciers inoxydables. Ses oxydes sont utilisés comme colorants (verre). Soumis aux intempéries lorsqu'il est utilisé en toiture, le cuivre prend dans un premier temps une couleur brun foncé, puis une patine vert clair très adhérente, qui le protège de toute oxydation ultérieure [2]
4/Elaboration de cuivre
A la surface du globe, les minerais de cuivre se présentent généralement sous 2 formes : • Les minerais sulfurés, • Les minerais oxydés. Cette différenciation définit le processus à suivre pour l'obtention du cuivre pur : hydrométallurgie pour les minerais oxydés, pyrométallurgie pour les minerais sulfurés. Principaux oxydes. Moins communs, exploités surtout aux E.U., Chili, Zimbabwe et Extrême-Orient. Les minerais oxydés sont des carbonates complexes ayant subi une oxydation par l'eau et l'air au cours des âges. On rencontre les principales formes suivantes : • malachite Cu 2CO 3 (OH) 2 , • azurite Cu 3 (Co 3 ) 2 (OH) 2, • cuprite Cu 2O (rouge), • mélaconite CuO (noir), • dioptase CuO 3 H 2O dont les teneurs sont d'environ 1 à 2 %.
Minerais sulfurés. Les minerais sulfurés ont une origine géologique profonde et proviennent de la cristallisation à l'abri de l'air de composés sulfurés de cuivre et d'autres métaux. Ils sont souvent appelés minerais primaires. Les minerais sulfurés sont les plus répandus et représentent plus de 80 % de la production mondiale. Ces minerais sont très nombreux. Ils sont répandus surtout aux E.U., Japon, U.R.S.S. et de façon plus limitée en Allemagne et en Espagne. Les espèces minéralogiques les plus courantes sont : • la chalcopyrite CuFeS2, • la chalcosine Cu2S, • la covelline CuS, • la bornite Cu5FeS4, • l'énargite Cu3AsS4. Ces différents minerais se trouvent assez souvent mélangés et leurs teneurs moyennes en cuivre varient généralement de 0,7 à 2%. Minerai natif. dont les principaux gisements répartis aux E.U. renferme 1% de cuivre pur. Le plus important, la chalcopyrite (Cu2S, Fe2S3) titre souvent 4%
La mine n'extrait qu'un mélange de minéraux à faible teneur en cuivre, qu'il faudra concentrer avant d'en envisager le transport hors de la zone du complexe minier
Le processus suivant décrit la production des concentrés par le procédé de flottation. La première étape du traitement des minerais sulfurés en vue de l'obtention de concentrés consiste en des opérations successives de concassage, broyage, tamisage et triage, qui les transforment en poudre grossière, sur laquelle on projette de l'eau. Par un traitement de flottation dans l'eau puis de décantation, qui consistent à faire remonter à la surface la partie la plus riche du minerai pour le séparer des boues qui restent au fond du bain, on obtient un concentré contenant 25 à 40 % de cuivre.[2]

5/ les effets sur la santé
A/les bien fait :
Il aide au bon fonctionnement du système nerveux. Le cuivre participe au maintien des tissus conjonctifs normaux. Il contribue au bon fonctionnement du système immunitaire. Le cuivre agit comme un antioxydant puisqu'il contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif.
B/les effets secondaires :
Une exposition au cuivre à long terme peut provoquer une irritation au nez, à la bouche et aux yeux et, peut provoquer des maux de tête, des maux d'estomac, des vertiges, des vomissements et des diarrhées[4]

6/Alliages de cuivre
A /Laitons :
Les laitons sont des alliages à base de cuivre et de zinc ; ils renferment de 5 à 45 p. 100 de zinc et, éventuellement, divers autres éléments en faibles proportions destinés à améliorer certaines propriétés.
Selon leur composition, les laitons peuvent être soit moulés, soit travaillés à chaud ou à froid. Ils sont utilisés sous forme de tôles, de bandes droites ou roulées, de barres, de tubes, de fils, et présentent une remarquable aptitude à la mise en œuvre, supérieure à celle de la plupart des autres alliages industriels.
La teinte agréable des laitons, variant du rose au jaune selon la teneur en zinc, leur bonne résistance à la corrosion et leur aptitude aux traitements de surface permettent de réaliser économiquement des objets de belle présentation, d'un usage durable et d'un entretien facile

B/branzes :
Les bronzes sont essentiellement des alliages de cuivre et d'étain, bien que l'on parle parfois de bronze d'aluminium ou de bronze au béryllium.
La teneur en étain des alliages industriels est comprise entre 3 et 20 p. 100. Aux teneurs plus élevées, les bronzes deviennent de plus en plus fragiles, et ils sont alors réservés à des emplois très particuliers, comme le bronze à cloche qui renferme de 20 à 25 p. 100 d'étain.
En raison de leur excellente aptitude au moulage, les bronzes sont surtout des alliages de fonderie[3]