銅(Cuprum)是一種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)元素,也(ye)(ye)是一種(zhong)過渡元素,化(hua)學符號Cu,英文copper,原子序數29。純銅是柔軟的(de)金(jin)屬(shu)(shu),表(biao)面(mian)剛切開時(shi)為紅橙色帶金(jin)屬(shu)(shu)光澤,單質(zhi)呈紫紅色。延展性(xing)好,導熱性(xing)和(he)導電(dian)(dian)(dian)性(xing)高,因此在電(dian)(dian)(dian)纜和(he)電(dian)(dian)(dian)氣、電(dian)(dian)(dian)子元件是最(zui)常用(yong)(yong)的(de)材(cai)料(liao),也(ye)(ye)可用(yong)(yong)作(zuo)建筑材(cai)料(liao),可以(yi)組成眾多(duo)(duo)種(zhong)合金(jin)。銅合金(jin)機(ji)械(xie)性(xing)能優異,電(dian)(dian)(dian)阻率很低,其(qi)中最(zui)重要的(de)數青銅和(he)黃(huang)銅。此外,銅也(ye)(ye)是耐用(yong)(yong)的(de)金(jin)屬(shu)(shu),可以(yi)多(duo)(duo)次回收而無損其(qi)機(ji)械(xie)性(xing)能。
二價銅(tong)(tong)鹽是最常(chang)見的(de)(de)銅(tong)(tong)化合物,其水合離子常(chang)呈(cheng)藍(lan)色(se),而氯做(zuo)配體則顯綠(lv)(lv)色(se),是藍(lan)銅(tong)(tong)礦和綠(lv)(lv)松石(shi)等礦物顏色(se)的(de)(de)來源,歷史(shi)上曾(ceng)廣泛用作顏料(liao)。銅(tong)(tong)質建(jian)筑結構受腐(fu)蝕后會產(chan)生銅(tong)(tong)綠(lv)(lv)(堿式碳酸(suan)銅(tong)(tong))。裝飾藝術主要使用金屬銅(tong)(tong)和含銅(tong)(tong)的(de)(de)顏料(liao)。
銅(tong)是(shi)人(ren)類最早使(shi)用(yong)的(de)(de)金屬(shu)之一(yi)。早在(zai)(zai)史前時代,人(ren)們就開始采掘露(lu)天銅(tong)礦(kuang),并用(yong)獲(huo)取(qu)的(de)(de)銅(tong)制造武器(qi)、工具(ju)和其(qi)他器(qi)皿,銅(tong)的(de)(de)使(shi)用(yong)對早期人(ren)類文明的(de)(de)進步影響深(shen)遠。銅(tong)是(shi)一(yi)種(zhong)存(cun)在(zai)(zai)于地(di)殼(ke)和海洋(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)金屬(shu)。銅(tong)在(zai)(zai)地(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)的(de)(de)含(han)量約為0.01%,在(zai)(zai)個別銅(tong)礦(kuang)床中(zhong)(zhong),銅(tong)的(de)(de)含(han)量可(ke)以(yi)達到3%~5%。自然(ran)界中(zhong)(zhong)的(de)(de)銅(tong),多數(shu)以(yi)化合物即銅(tong)礦(kuang)石存(cun)在(zai)(zai)。
銅(tong)(tong)的活動性(xing)較(jiao)弱,鐵單質與(yu)硫酸銅(tong)(tong)反(fan)應可(ke)以(yi)置換出銅(tong)(tong)單質。銅(tong)(tong)單質不溶于非氧(yang)化性(xing)酸。
人(ren)類使用(yong)銅及其(qi)合金已(yi)有數(shu)千年歷史。古羅馬(ma)時期銅的主要開采地是塞浦(pu)路斯,因此(ci)最(zui)初得(de)名cyprium(意(yi)為塞浦(pu)路斯的金屬(shu)),后來變為cuprum,這是其(qi)英語(yu)(copper)、法語(yu)(cuivre)和德語(yu)(Kupfer)的來源。
銅(tong)是人類最早使用(yong)的(de)金屬之一(yi)。早在史前時代,人們就開始采掘露天銅(tong)礦,并用(yong)獲取的(de)銅(tong)制造武器、式具和其他(ta)器皿,銅(tong)的(de)使用(yong)對早期(qi)人類文(wen)明的(de)進(jin)步(bu)影(ying)響深(shen)遠(yuan)。
中國(guo)(guo)(guo)使用銅(tong)的歷史年(nian)(nian)代(dai)久遠。大約在(zai)六(liu)七千年(nian)(nian)以前中國(guo)(guo)(guo)人的祖先就發(fa)現并開始使用銅(tong)。1973年(nian)(nian)陜(shan)西臨潼姜(jiang)寨(zhai)遺址曾出土一件半(ban)圓(yuan)形殘銅(tong)片,經鑒(jian)定為(wei)黃(huang)銅(tong)。1975年(nian)(nian)甘(gan)肅(su)東鄉林家(jia)馬家(jia)窯文化遺址(約公(gong)元前3000左右)出土一件青(qing)(qing)銅(tong)刀,這(zhe)是目前在(zai)中國(guo)(guo)(guo)發(fa)現的最早(zao)的青(qing)(qing)銅(tong)器(qi),是中國(guo)(guo)(guo)進(jin)入青(qing)(qing)銅(tong)時代(dai)的證明。相對西亞、南亞及(ji)北非于距今約6500年(nian)(nian)前先后進(jin)入青(qing)(qing)銅(tong)時代(dai)而言,中國(guo)(guo)(guo)青(qing)(qing)銅(tong)時代(dai)的到來較晚。中國(guo)(guo)(guo)存(cun)在(zai)一個銅(tong)器(qi)與石器(qi)并用時代(dai),年(nian)(nian)代(dai)距今約為(wei)5500~4500年(nian)(nian)。中國(guo)(guo)(guo)在(zai)此(ci)基礎上發(fa)明青(qing)(qing)銅(tong)合(he)金,與世界青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)發(fa)展模式相同(tong)。
“國之(zhi)大事,在祀及戎。”對于中(zhong)國先(xian)秦中(zhong)原各國而言,最大的(de)事情莫過于祭(ji)祀和對外戰(zhan)爭。作為代(dai)表當時最先(xian)進的(de)金屬冶煉、鑄造技術的(de)青(qing)銅(tong),也主要(yao)用在祭(ji)祀禮儀和戰(zhan)爭上。夏(xia)、商、周三代(dai)所發現的(de)青(qing)銅(tong)器,其功能(neng)(用)均為禮儀用具(ju)和武器以及圍繞(rao)二者(zhe)的(de)附(fu)屬用具(ju),這一點與世界各國青(qing)銅(tong)器有區(qu)別,形成了具(ju)有中(zhong)國傳統特(te)色的(de)青(qing)銅(tong)器文(wen)化體系(xi)。
一(yi)般把中國(guo)(guo)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)文化的(de)(de)發展劃分為三大階段,即(ji)形成(cheng)期(qi)、鼎盛時(shi)期(qi)和轉變(bian)期(qi)。形成(cheng)期(qi)是指龍山時(shi)代(dai)(dai),距今4500~4000年(nian);鼎盛期(qi)即(ji)中國(guo)(guo)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)時(shi)代(dai)(dai),時(shi)代(dai)(dai)包(bao)括夏、商(shang)、西(xi)周、春秋(qiu)及戰國(guo)(guo)早期(qi),延續(xu)時(shi)間約一(yi)千六百(bai)余年(nian),也就是中國(guo)(guo)傳(chuan)統體(ti)系的(de)(de)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)文化時(shi)代(dai)(dai);轉變(bian)時(shi)期(qi)指戰國(guo)(guo)末期(qi)~秦漢時(shi)期(qi),青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)已(yi)逐步被鐵(tie)器(qi)(qi)取代(dai)(dai),不僅數量上大減,而且(qie)也由原來禮樂(le)兵(bing)器(qi)(qi)及使用在禮儀祭(ji)祀(si),戰爭(zheng)活動等等重要(yao)場合變(bian)成(cheng)日(ri)常用具,其相(xiang)應的(de)(de)器(qi)(qi)別種類、構造特征、裝飾藝術(shu)也發生(sheng)了(le)轉折性的(de)(de)變(bian)化。
距今(jin)4500~4000年龍山時(shi)代(dai),相當于堯(yao)舜禹傳(chuan)說時(shi)代(dai)。古(gu)文獻上記載當時(shi)人們已(yi)開始冶鑄青銅器。黃河(he)、長江中下(xia)游(you)地區的(de)龍山時(shi)代(dai)遺址里,經考古(gu)發(fa)掘,在幾十處(chu)遺址里發(fa)現了青銅器制品。從現有(you)的(de)材料來看,形成期的(de)銅器有(you)以下(xia)特點:
1、紅銅(tong)(tong)與青(qing)銅(tong)(tong)器并(bing)存,并(bing)出(chu)(chu)現黃(huang)銅(tong)(tong)。甘肅省(sheng)東鄉林家遺址(zhi)(zhi),出(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)(jian)范鑄(zhu)的(de)(de)青(qing)銅(tong)(tong)刀(dao);河北省(sheng)唐山(shan)(shan)大城山(shan)(shan)遺址(zhi)(zhi)發現兩(liang)(liang)件(jian)(jian)帶(dai)孔(kong)紅銅(tong)(tong)牌飾(shi);河南(nan)省(sheng)登封王(wang)城崗龍山(shan)(shan)城內出(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)(jian)含錫7%的(de)(de)青(qing)銅(tong)(tong)容器殘片;山(shan)(shan)西省(sheng)襄汾陶寺墓地內出(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)(jian)完(wan)整銅(tong)(tong)鈴,系紅銅(tong)(tong);山(shan)(shan)東膠縣三里河遺址(zhi)(zhi)出(chu)(chu)土(tu)兩(liang)(liang)件(jian)(jian)黃(huang)銅(tong)(tong)錐;山(shan)(shan)東省(sheng)棲霞楊家圈出(chu)(chu)土(tu)黃(huang)銅(tong)(tong)殘片。發現銅(tong)(tong)質制品數量最多的(de)(de)是(shi)甘肅、青(qing)海(hai)、寧(ning)夏一(yi)帶(dai)的(de)(de)齊家文化,有(you)(you)好幾處(chu)墓地出(chu)(chu)土(tu)刀(dao)、錐、鉆(zhan)、環和銅(tong)(tong)鏡,有(you)(you)些是(shi)青(qing)銅(tong)(tong),有(you)(you)些是(shi)紅銅(tong)(tong)。制作技術方面(mian),有(you)(you)的(de)(de)是(shi)鍛打的(de)(de),有(you)(you)的(de)(de)是(shi)用范鑄(zhu)造(zao)的(de)(de),比較先進。
2、青(qing)銅(tong)(tong)器品種較少,多(duo)屬于日(ri)常工具(ju)和生活類,如刀、錐、鉆、環、銅(tong)(tong)鏡、裝飾品等。但是應當承認(ren)當時人們已能夠制造容器。此外,在龍山文化中(zhong)常見紅色或黃色陶(tao)鬶,且(qie)流(liu)口,腹襠部常有模仿(fang)的金屬鉚(liu)釘,如果認(ren)為這(zhe)時的銅(tong)(tong)鬶容器與夏商銅(tong)(tong)鬶,爵、斝容器功(gong)能一樣的話,當時的青(qing)銅(tong)(tong)器已經在或開始轉向(xiang)禮(li)器了。
3、一般小(xiao)遺址也出土銅(tong)制品,一般居民也擁(yong)青(qing)銅(tong)制品。此外,這(zhe)個(ge)時期的青(qing)銅(tong)制品多樸(pu)實無飾(shi),就是有紋飾(shi)的銅(tong)鏡(jing)也僅為星條紋、三(san)角紋等等的幾(ji)何文(wen)飾(shi),絕無三(san)代青(qing)銅(tong)器紋飾(shi)的神秘感。
鼎(ding)盛(sheng)期(qi)即(ji)中(zhong)國(guo)青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)時(shi)代(dai),包括(kuo)夏、商、西周、春秋及戰國(guo)早期(qi),延續時(shi)間約一(yi)千六(liu)百余(yu)年。這(zhe)個時(shi)期(qi)的(de)(de)青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)主要(yao)(yao)分為(wei)禮(li)樂(le)器(qi)(qi)(qi)、兵器(qi)(qi)(qi)及雜器(qi)(qi)(qi)。樂(le)器(qi)(qi)(qi)也(ye)主要(yao)(yao)用在(zai)宗(zong)廟祭祀活動中(zhong)。禮(li)器(qi)(qi)(qi)是古代(dai)繁文縟節的(de)(de)禮(li)儀中(zhong)使用的(de)(de),或陳于廟堂,或用于宴(yan)飲、盥洗,還有一(yi)些(xie)是專門做(zuo)殉葬(zang)的(de)(de)明器(qi)(qi)(qi)。青銅(tong)(tong)(tong)禮(li)器(qi)(qi)(qi)帶有一(yi)定的(de)(de)神(shen)圣性,是不(bu)能在(zai)一(yi)般(ban)生活場合使用的(de)(de)。所有青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)中(zhong),禮(li)器(qi)(qi)(qi)數量(liang)最(zui)(zui)多,制(zhi)作(zuo)也(ye)最(zui)(zui)精美。禮(li)樂(le)器(qi)(qi)(qi)可以代(dai)表中(zhong)國(guo)青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)制(zhi)作(zuo)工藝的(de)(de)最(zui)(zui)高水平。禮(li)器(qi)(qi)(qi)種(zhong)類包括(kuo)烹炊器(qi)(qi)(qi)、食器(qi)(qi)(qi)、酒器(qi)(qi)(qi)、水器(qi)(qi)(qi)和(he)神(shen)像類。這(zhe)一(yi)時(shi)期(qi)的(de)(de)青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)裝飾(shi)最(zui)(zui)為(wei)精美,文飾(shi)種(zhong)類也(ye)較多。
青(qing)銅器最常見(jian)花紋(wen)(wen)(wen)之(zhi)一,是饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen),也叫獸面紋(wen)(wen)(wen)。這(zhe)(zhe)種紋(wen)(wen)(wen)飾最早出現在距今五千(qian)年(nian)前長江下(xia)游地區(qu)的(de)良渚文(wen)化玉器上,山(shan)東龍山(shan)文(wen)化繼承(cheng)了這(zhe)(zhe)種紋(wen)(wen)(wen)飾。饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen),本身(shen)就(jiu)有濃厚(hou)的(de)神秘色彩(cai)。《呂氏(shi)春(chun)秋·先識》篇內云:“周(zhou)鼎著饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)(tie)(tie),有首無(wu)身(shen),食人(ren)未(wei)咽,害及其(qi)身(shen)。”故此,一般(ban)把這(zhe)(zhe)種獸面紋(wen)(wen)(wen)稱之(zhi)為饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)。饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)在二里頭夏文(wen)化中青(qing)銅器上已(yi)有了。商周(zhou)兩代的(de)饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)類型很多(duo),有的(de)像(xiang)龍、像(xiang)虎、像(xiang)牛、像(xiang)羊、像(xiang)鹿;還有像(xiang)鳥(niao)(niao)、像(xiang)鳳(feng)、像(xiang)人(ren)的(de)。西(xi)周(zhou)時代,青(qing)銅器紋(wen)(wen)(wen)飾的(de)神秘色彩(cai)逐漸減退。龍和鳳(feng),仍然(ran)是許多(duo)青(qing)銅器花紋(wen)(wen)(wen)的(de)母(mu)題。可以說許多(duo)圖(tu)案化的(de)花紋(wen)(wen)(wen),實際(ji)是從龍蛇、鳳(feng)鳥(niao)(niao)兩大類紋(wen)(wen)(wen)飾衍變(bian)而來的(de)。
蟬紋(wen),是(shi)商代、西周常(chang)見(jian)的(de)(de)(de)(de)花紋(wen),到了春秋(qiu),還有變形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)蟬紋(wen)。春秋(qiu)時(shi)代,螭(chi)龍紋(wen)盛(sheng)行,逐漸占據了統治(zhi)地位,把其他花紋(wen)差(cha)不(bu)多(duo)都擠掉了。中(zhong)國(guo)青銅(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)還有一(yi)特(te)點,就(jiu)是(shi)迄(qi)今為止(zhi)沒有發現過任何肖像。不(bu)少的(de)(de)(de)(de)青銅(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)用人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)面形(xing)(xing)作(zuo)為裝飾(shi)品,如人(ren)(ren)面方(fang)鼎、人(ren)(ren)面鉞(yue)等(deng),但(dan)這(zhe)些人(ren)(ren)面都不(bu)是(shi)什么特(te)定人(ren)(ren)物的(de)(de)(de)(de)面容(rong)。更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)(de)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)物是(shi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)形(xing)(xing)象,如人(ren)(ren)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)燈或器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)座;或者以人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)作(zuo)為器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)物的(de)(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分,如鐘架有佩劍人(ren)(ren)形(xing)(xing)舉手托住橫梁,銅(tong)盤下有幾個人(ren)(ren)形(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)足之類(lei),這(zhe)些人(ren)(ren)形(xing)(xing)大(da)部(bu)分是(shi)男女侍從(cong)的(de)(de)(de)(de)裝束,而且也不(bu)是(shi)特(te)定婢(bi)奴的(de)(de)(de)(de)肖像。四川廣(guang)漢(han)三(san)星堆出土的(de)(de)(de)(de)立(li)體(ti)像、人(ren)(ren)頭像,大(da)小(xiao)均(jun)超過正常(chang)人(ren)(ren),均(jun)長耳突目(mu),高鼻闊(kuo)口(kou),富于(yu)神秘色彩(cai),應是(shi)神話人(ren)(ren)物。
商周青銅器中(zhong)數以(yi)萬計的銅器留(liu)有銘文(wen),這些文(wen)字(zi),一般叫金文(wen)。對于歷史學(xue)者而言起著證(zheng)史、補史的作用。
中國青銅器(qi)的銘文(wen),文(wen)字(zi)(zi)以鑄成者為(wei)多。凹入的字(zi)(zi)樣,稱(cheng)為(wei)陰(yin)文(wen),少數文(wen)字(zi)(zi)凸起,稱(cheng)陽(yang)文(wen)。商代和西周,可以說銘文(wen)都是鑄成的,只有極個別(bie)用(yong)鋒利的工具刻字(zi)(zi)的例子。
西周晚期(qi),開(kai)始(shi)出現完(wan)全是(shi)刻成的銘(ming)文。戰國中期(qi),大(da)多(duo)數(shu)銘(ming)文已經是(shi)刻制的,連河北省平山中山王漢墓的三件極為典重的禮器,都(dou)是(shi)契刻而成,其刀法異常圓(yuan)熟,有很高的藝術價值。
中(zhong)國古(gu)(gu)代青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)的(de)(de)另一個突(tu)出特征是(shi)制(zhi)作工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)精巧(qiao)絕倫,顯(xian)示出古(gu)(gu)代匠師們巧(qiao)奪天(tian)工(gong)的(de)(de)創造才能。用陶質的(de)(de)復合范(fan)澆鑄(zhu)制(zhi)作青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)的(de)(de)和范(fan)法,在(zai)中(zhong)國古(gu)(gu)代得到充分的(de)(de)發(fa)(fa)展。陶范(fan)的(de)(de)選料(liao)塑模翻范(fan),花紋刻制(zhi)均極為(wei)考究,渾鑄(zhu)、分鑄(zhu)、鑄(zhu)接、疊(die)鑄(zhu)技(ji)術非常成熟(shu)。隨后發(fa)(fa)展出來無須分鑄(zhu)的(de)(de)失(shi)蠟法工(gong)藝(yi)(yi)技(ji)術,無疑是(shi)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)鑄(zhu)造工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)一大進步。古(gu)(gu)人認為(wei)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)極其(qi)牢固,銘文可以流(liu)傳不(bu)朽,因(yin)此要長期流(liu)傳的(de)(de)事(shi)項必須鑄(zhu)在(zai)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)物(wu)之上。因(yin)此,銘文已成為(wei)今天(tian)研究古(gu)(gu)代歷史的(de)(de)重要材料(liao)。
在青銅(tong)器上加以鑲(xiang)(xiang)嵌(qian)以增加美(mei)觀(guan),這種(zhong)技術很早就出現了。鑲(xiang)(xiang)嵌(qian)的(de)材料,第(di)一種(zhong)是綠(lv)松(song)石,這種(zhong)綠(lv)色的(de)寶石,至今(jin)仍應用在首飾上。第(di)二種(zhong)是玉,有(you)玉援(yuan)戈,玉葉的(de)矛,玉刃的(de)斧鉞(yue)等(deng)。第(di)三種(zhong)隕鐵(tie),如鐵(tie)刃銅(tong)鉞(yue),鐵(tie)援(yuan)銅(tong)刃,經(jing)鑒定,鐵(tie)刃均為碩鐵(tie)。第(di)四(si)種(zhong)是嵌(qian)紅(hong)銅(tong),用紅(hong)銅(tong)來組(zu)成獸形花紋。春秋戰國時也有(you)用金、銀來鑲(xiang)(xiang)嵌(qian)裝飾的(de)青銅(tong)器。
東周時代,冶鑄(zhu)技術(shu)發(fa)展(zhan)較高,出(chu)現了制(zhi)造青銅(tong)(tong)器的(de)(de)技術(shu)總結性文獻《考工(gong)記》。書中(zhong)(zhong)對制(zhi)作(zuo)鐘鼎、斧斤、弋(yi)戟等各(ge)種器物(wu)所用(yong)青銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)錫的(de)(de)比例做了詳細的(de)(de)規定。由于(yu)戰爭頻(pin)繁,兵器鑄(zhu)造得到(dao)了迅速發(fa)展(zhan)。特別是吳(wu)、越的(de)(de)寶劍(jian),異(yi)常鋒利,名聞天下,出(chu)現了一些著名的(de)(de)鑄(zhu)劍(jian)的(de)(de)匠師(shi),如干(gan)將,歐冶子等人。有(you)的(de)(de)寶劍(jian)雖已(yi)在(zai)地下埋藏兩(liang)千多年(nian),但(dan)仍(reng)然可(ke)以(yi)切開成疊(die)的(de)(de)紙張。越王(wang)勾踐(jian)劍(jian)等一些劍(jian),其(qi)表(biao)面經過一定的(de)(de)化學處理,形(xing)成防銹的(de)(de)菱形(xing)、鱗片形(xing)或火焰形(xing)的(de)(de)花(hua)紋,異(yi)常華麗。
轉(zhuan)變(bian)時期一般指戰(zhan)國(guo)末年(nian)至(zhi)秦漢末年(nian)這一時期。經過(guo)幾百(bai)年(nian)的兼(jian)并戰(zhan)爭及以富國(guo)、強兵為目的的政治、經濟、文化改(gai)革,以郡(jun)縣制取(qu)代分封(feng)制,具有中央集權性質(zhi)的封(feng)建社(she)會最(zui)終建立,傳統的禮儀制度已徹底瓦解,鐵(tie)制品已廣泛(fan)使用(yong)。社(she)會各領域均發生了翻天(tian)覆地的變(bian)化。
青(qing)銅器(qi)(qi)在(zai)社(she)會生(sheng)活中(zhong)的地位逐漸下降,器(qi)(qi)物大多日用化,但是具(ju)體到某些青(qing)銅器(qi)(qi),精美的作品還(huan)是不少的。如(ru)在(zai)陜(shan)西(xi)臨(lin)潼秦(qin)始皇陵(ling)掘(jue)獲(huo)的兩乘(cheng)(cheng)銅車馬(ma)(ma)(ma)。第一乘(cheng)(cheng)駕四(si)馬(ma)(ma)(ma),車上有棚(peng),御者(zhe)為坐(zuo)狀(zhuang)。這(zhe)兩乘(cheng)(cheng)車馬(ma)(ma)(ma)均為青(qing)銅器(qi)(qi)鑄件構(gou)成,大小與實際合(he)乎比例,極其精巧。車馬(ma)(ma)(ma)上還(huan)有不少金銀飾件,通體施以(yi)彩繪。第二(er)乘(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)(ma),長3.17、高1.06米,可以(yi)說(shuo)是迄今發(fa)掘(jue)到的形制(zhi)巨大、結(jie)構(gou)又最復(fu)雜的青(qing)銅器(qi)(qi)。
到了(le)東漢(han)末年,陶瓷(ci)器(qi)得(de)到較大發展(zhan)(zhan),在社會生活(huo)中的作用(yong)日益(yi)重要,從而把日用(yong)青銅(tong)器(qi)皿(min)進一步從生活(huo)中排擠出去。至于兵(bing)器(qi),工具(ju)等方(fang)面,這時鐵(tie)器(qi)早已占了(le)主導(dao)地位。隋唐時期(qi)的銅(tong)器(qi)主要是(shi)各類精美(mei)的銅(tong)鏡(jing)(jing),一般(ban)均有各種銘文。自此以(yi)后(hou),青銅(tong)器(qi)除(chu)了(le)銅(tong)鏡(jing)(jing)外,可以(yi)說不再有什么(me)發展(zhan)(zhan)了(le)。
外觀 銅(tong)呈紫(zi)紅色(se)光澤(ze)的金屬
密度(du) 8.92克/立方厘(li)米
熔點 1083.4℃
沸點 2567℃
延展性 很好
導熱和導電性能(neng) 較好
磁性 抗磁性
晶(jing)體(ti)類型 面心立方結構
電阻(zu)率(lv) 1.75×10-8Ω·m
聲速(室溫(wen)) 3810(m/s)
楊氏(shi)模量 110-128GPa
剪(jian)切模量 48GPa
泊松比 0.34
莫氏硬度 3
維(wei)氏硬度(du) 343–369MPa
布氏(shi)硬(ying)度 235–878MPa
固(gu)態(tai)密度(du) 8.960g/cm3
熔融(rong)液(ye)態(tai)密度 8.920g/cm3
比熱容 24.440J/(mol·K)
汽化(hua)熱(re) 300.4kJ/mol
融化熱 13.26kJ/mol
熱(re)導率(lv) 401W/(m.K)
膨(peng)脹(zhang)系數(shu) (25°C)16.5μm/(m·K)
化合價(jia) 通常(chang)為+2,也有+1(3價(jia)銅僅在少數(shu)不(bu)穩定(ding)的化合物中出現,例如銅酸(suan)鉀KCuO2)
在(zai)地殼中的含(han)量(ppm) 50
在太陽中的(de)含量(ppm) 0.7
電(dian)離能 7.726電(dian)子伏特
焰色為 綠色
原子大小與結構
電子層 K-L-M-N
電子層分布 2-8-18-1
電子(zi)排布式 1s22s22p63s23p63d104s1
原子半徑 128pm
范德(de)華半徑 140pm
與氧氣的反應
銅是不(bu)(bu)太活潑的重金屬,在(zai)常溫(wen)下不(bu)(bu)與干(gan)燥空氣中的氧氣化合,加(jia)熱時能產生黑色的氧化銅:
如果繼續在很高溫(wen)度下(xia)燃燒,就生成紅色(se)的Cu2O:
與空氣的(de)反應(ying)(與O2、H2O、CO2反應(ying))
在潮濕的(de)空氣中放久后,銅表(biao)面會慢慢生(sheng)成一(yi)層銅綠(堿(jian)式(shi)碳酸銅),銅綠可防止金屬進一(yi)步腐蝕,其組成是可變的(de)。
或:
與鹵素的反應
銅可(ke)與氯氣在(zai)點燃條件(jian)下化合。
與硫的反應
加熱時,銅(tong)與硫(liu)(liu)直接化合生成(cheng)硫(liu)(liu)化亞銅(tong)(Cu2S):
與氯化鐵溶液反應
在電子工業中,常用(yong)FeCl3溶液來刻蝕銅,以制(zhi)造印(yin)刷(shua)線路。
與空氣和稀酸反應
在(zai)電位序(金屬(shu)活動(dong)性順序)中(zhong),銅族元素都在(zai)氫以(yi)后,所以(yi)不能置換稀酸(suan)中(zhong)的(de)氫。但當有空氣存(cun)在(zai)時,銅可(ke)先被氧化(hua)成氧化(hua)銅,然(ran)(ran)后再與酸(suan)作用然(ran)(ran)后緩慢(man)溶于這些(xie)稀酸(suan)中(zhong)。方程式見下:
與濃鹽酸反應
該(gai)反應(ying)符(fu)合置換反應(ying)。
與氧化性酸反應
銅會被硝酸(suan)、濃硫酸(suan)(需加熱)等氧(yang)(yang)化性酸(suan)氧(yang)(yang)化而溶解:
催化劑
銅能(neng)充當(dang)一些有機反應的催化(hua)劑,如(ru)酒精的催化(hua)氧(yang)化(hua):
銅有(you)29個同(tong)位(wei)素。Cu-63和Cu-65很穩定,它(ta)們的自旋量子數都為(wei)3/2。
同位素 豐度(du) 半衰期 方式 能量(liang)(MeV) 產物
63Cu 69.15% 穩定,帶34個中子
64Cu 人造(zao) 12.700小時 ε - Ni
β - Zn
65Cu 30.85% 穩定(ding),帶36個中子
67Cu 人造 61.83小(xiao)時(shi) β - Zn
實驗室常(chang)用還原劑(如氫氣)還原氧化(hua)銅(tong)制得(de)金屬(shu)銅(tong)。如:
銅常(chang)見(jian)的(de)價(jia)態是(shi)+1和+2。
銅(I)
銅(tong)(I)通常(chang)稱為(wei)亞(ya)(ya)銅(tong),氯化亞(ya)(ya)銅(tong)(CuCl)、氧化亞(ya)(ya)銅(tong)(Cu2O)、硫化亞(ya)(ya)銅(tong)(Cu2S)都是常(chang)見的一價(jia)銅(tong)化合(he)物。[Cu(NH3)2]2-是亞(ya)(ya)銅(tong)和(he)氨的配離子(zi),無色,易被氧化,在酸性溶(rong)液中自行(xing)歧(qi)化,生成Cu(II)和(he)Cu。
銅(II)
銅(tong)(tong)(tong)(tong)(II)是銅(tong)(tong)(tong)(tong)最常(chang)(chang)見的(de)價(jia)態,它(ta)可(ke)以和絕大部分常(chang)(chang)見的(de)陰離(li)子(zi)形成鹽,如眾所周知的(de)硫酸(suan)銅(tong)(tong)(tong)(tong),存在白色的(de)無水(shui)物和藍色的(de)五水(shui)合物。堿式(shi)(shi)碳酸(suan)銅(tong)(tong)(tong)(tong),又稱銅(tong)(tong)(tong)(tong)綠,有好幾種(zhong)組成形式(shi)(shi)。氯化銅(tong)(tong)(tong)(tong)和硝酸(suan)銅(tong)(tong)(tong)(tong)也是重(zhong)要的(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)鹽。
銅(II)可以形成一系(xi)列的配離子,如Cu(H2O)4(藍色)、CuCl4(黃綠)、Cu(NH3)4(深(shen)藍)等,它們的顏色也不盡相同。
常見銅化合物
硫酸(suan)銅(tong)(tong)(CuSO4)、醋(cu)酸(suan)銅(tong)(tong)((CH3COO)2Cu)、氧(yang)化銅(tong)(tong)(CuO)和氧(yang)化亞(ya)銅(tong)(tong)(Cu2O)、氯(lv)化銅(tong)(tong)(CuCl2)和氯(lv)化亞(ya)銅(tong)(tong)(CuCl)、硝酸(suan)銅(tong)(tong)(Cu(NO3)2)、氰(qing)化銅(tong)(tong)(Cu(CN)2)、脂肪酸(suan)銅(tong)(tong)、環烷酸(suan)銅(tong)(tong)(C22H14CuO4)等。
銅是(shi)與人類關系非常(chang)密切(qie)的有色(se)金(jin)屬,被廣泛(fan)地(di)應用(yong)于(yu)電(dian)氣、輕工(gong)、機械制(zhi)造、建筑工(gong)業(ye)(ye)、國(guo)防工(gong)業(ye)(ye)等領域,在中國(guo)有色(se)金(jin)屬材料的消費中僅次于(yu)鋁(lv)。銅是(shi)一(yi)種紅色(se)金(jin)屬,同時也是(shi)一(yi)種綠色(se)金(jin)屬。說(shuo)它是(shi)綠色(se)金(jin)屬,主要(yao)(yao)是(shi)因為(wei)它熔(rong)點較低,容易再熔(rong)化、再冶煉,因而回收利(li)用(yong)相當地(di)便宜(yi)。古代主要(yao)(yao)用(yong)于(yu)器皿(min)、藝(yi)術品(pin)及武(wu)器鑄造,比較有名的器皿(min)及藝(yi)術品(pin)如后母戊鼎、四(si)羊方(fang)尊。
電(dian)(dian)(dian)器(qi)和電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)市(shi)場約(yue)占總數的(de)28%。1997年(nian),這兩(liang)個市(shi)場成為(wei)銅(tong)消(xiao)(xiao)(xiao)耗的(de)第二大(da)終端用戶,擁有(you)25%的(de)市(shi)場份額。在許多電(dian)(dian)(dian)器(qi)產品(例如:電(dian)(dian)(dian)線、母線、變壓器(qi)繞組、重(zhong)型(xing)(xing)馬達(da)、電(dian)(dian)(dian)話(hua)線和電(dian)(dian)(dian)話(hua)電(dian)(dian)(dian)纜),銅(tong)的(de)使(shi)用壽(shou)命都相當地長,只有(you)經過20到50年(nian)以(yi)后,里面的(de)銅(tong)才可(ke)以(yi)進行回(hui)(hui)收利用。其(qi)(qi)他含銅(tong)的(de)電(dian)(dian)(dian)器(qi)和電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產品(比(bi)如:小型(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)和消(xiao)(xiao)(xiao)費電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產品)使(shi)用壽(shou)命則比(bi)較短,一般是5~10年(nian)。商業性電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產品和大(da)型(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)產品通(tong)常(chang)要回(hui)(hui)收的(de),因為(wei)它們(men)除(chu)含有(you)銅(tong)以(yi)外,還有(you)其(qi)(qi)他珍貴的(de)金(jin)屬。盡管如此,小型(xing)(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)消(xiao)(xiao)(xiao)費產品的(de)回(hui)(hui)收率(lv)還是相當低的(de),因為(wei)它們(men)里面幾乎沒(mei)有(you)多少銅(tong)元素(su)。
隨著電子領域科學(xue)技術的快速發展,一些陳(chen)舊的含銅產品越來越過(guo)時了。比如,在(zai)二十世紀(ji)80年代,電話轉換站和中央(yang)營業所(suo)是銅和銅合金碎屑(xie)的主要來源,但(dan)是數字轉換的出(chu)現使(shi)得這(zhe)些笨重的、金屬(shu)密集的東西(xi)變(bian)得越來越過(guo)時了。
交(jiao)通設備是銅(tong)的(de)(de)(de)第三大市(shi)場,約占總數的(de)(de)(de)13%,與(yu)二十世紀60年(nian)(nian)代(dai)基(ji)本相同。盡管交(jiao)通的(de)(de)(de)重要性沒(mei)有(you)改變(bian),但是銅(tong)的(de)(de)(de)使(shi)用形式(shi)卻發生了很大的(de)(de)(de)變(bian)化。許多年(nian)(nian)來(lai),自(zi)動散熱(re)器(qi)(qi)是這方(fang)面最重要的(de)(de)(de)終(zhong)端用戶(hu);然而,銅(tong)在(zai)自(zi)動電器(qi)(qi)和(he)電子(zi)產品(pin)中的(de)(de)(de)使(shi)用飛速增(zeng)長,而在(zai)熱(re)交(jiao)換器(qi)(qi)市(shi)場中的(de)(de)(de)使(shi)用則(ze)有(you)所下降。小轎(jiao)車的(de)(de)(de)平均使(shi)用壽命是10-15年(nian)(nian),幾乎所有(you)的(de)(de)(de)銅(tong)(包括散熱(re)器(qi)(qi)和(he)配(pei)線(xian))都是在(zai)它(ta)的(de)(de)(de)整體拆卸和(he)回收(shou)前來(lai)進行回收(shou)的(de)(de)(de)。
工業機器和設備是另外一個(ge)主要(yao)的(de)應用(yong)市場,在當中銅往(wang)往(wang)有比較長的(de)使用(yong)壽命(ming)。硬(ying)幣和軍(jun)火是這方面(mian)主要(yao)的(de)終端用(yong)戶。子(zi)彈很(hen)少回收,一些硬(ying)幣可以熔化,而還有許多(duo)則由收藏者或儲蓄者保存,不(bu)可以進(jin)行回收。在機械和運輸車輛制造中,用(yong)于制造工業閥(fa)門(men)和配件、儀表(biao)、滑(hua)動軸承、模具、熱交(jiao)換(huan)器和泵等。
在化學工業中廣(guang)泛(fan)應用于制造真(zhen)空(kong)器、蒸餾(liu)鍋、釀造鍋等。
在國防工業(ye)中(zhong)用(yong)以制造子彈、炮彈、槍炮零件等,每生(sheng)產300萬發(fa)子彈,需用(yong)銅(tong)13~14噸。
在建筑工業(ye)中,用(yong)作各種管道(dao)、管道(dao)配(pei)件、裝飾器件等。
醫學中(zhong),銅(tong)(tong)的殺(sha)菌作用很(hen)早就被認(ren)知。自(zi)20世(shi)紀50年(nian)代以來(lai),人(ren)(ren)們(men)還發(fa)現(xian)銅(tong)(tong)有(you)非常好的醫學用途(tu)。后來(lai),墨西哥科學家(jia)也(ye)發(fa)現(xian)銅(tong)(tong)有(you)抗癌功能。新世(shi)紀,英(ying)國(guo)研(yan)究人(ren)(ren)員(yuan)又發(fa)現(xian),銅(tong)(tong)元素(su)有(you)很(hen)強的殺(sha)菌作用。相信不(bu)久的將(jiang)來(lai),銅(tong)(tong)元素(su)將(jiang)為提高人(ren)(ren)類健(jian)康水(shui)平做出巨大(da)貢獻。
有機化(hua)學中,有機銅鋰(li)化(hua)合(he)物(wu)是(shi)一(yi)類重(zhong)要的金屬有機化(hua)合(he)物(wu)。
銅的重要合金
黃(huang)銅(tong) 黃(huang)銅(tong)是銅(tong)與(yu)鋅的(de)(de)合金,因(yin)色黃(huang)而得名。黃(huang)銅(tong)的(de)(de)機械性(xing)能(neng)(neng)和(he)耐磨(mo)性(xing)能(neng)(neng)都(dou)很好,可用于制(zhi)造(zao)精密儀器、船舶的(de)(de)零件、槍(qiang)炮的(de)(de)彈(dan)殼等。黃(huang)銅(tong)敲起來聲音好聽,因(yin)此鑼、鈸(ba)、鈴、號等樂(le)器都(dou)是用黃(huang)銅(tong)制(zhi)作的(de)(de)。
航(hang)海黃銅 銅與鋅、錫的合金,抗海水侵蝕,可(ke)用來制作船的零件、平衡器。
青銅(tong)(tong) 銅(tong)(tong)與錫的合金(jin)叫(jiao)青銅(tong)(tong),因色青而得(de)名。在古(gu)代(dai)為常用(yong)(yong)合金(jin)(如中國的青銅(tong)(tong)時代(dai))。青銅(tong)(tong)一般(ban)具有較好的耐腐(fu)蝕性(xing)、耐磨性(xing)、鑄造(zao)性(xing)和優(you)良的機械(xie)性(xing)能。用(yong)(yong)于制造(zao)精密軸承、高壓(ya)軸承、船舶上抗海水腐(fu)蝕的機械(xie)零件以(yi)及各種板材(cai)、管(guan)材(cai)、棒材(cai)等。青銅(tong)(tong)還有一個反常的特性(xing)——“熱縮冷脹(zhang)”,用(yong)(yong)來鑄造(zao)塑像,冷卻后膨脹(zhang),可以(yi)使眉目更清楚。
磷青銅(tong) 銅(tong)與錫(xi)、磷的(de)合金(jin),堅硬,可制(zhi)彈簧。
白銅(tong)(tong) 白銅(tong)(tong)是銅(tong)(tong)與鎳的合金,其色澤和銀一樣,銀光閃(shan)閃(shan),不(bu)易生銹(xiu)。常用于制造硬幣、電器、儀表(biao)和裝(zhuang)飾品(pin)。
18K金(玫(mei)瑰金) 6/24的(de)銅(tong)與18/24的(de)金的(de)合金。紅(hong)黃(huang)色,硬度大,可用來制作首飾、裝飾品。
從銅(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)中開采出來的銅(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)石(shi),經過選(xuan)礦(kuang)(kuang)成為含(han)銅(tong)(tong)品位較高的銅(tong)(tong)精(jing)礦(kuang)(kuang)或者說是銅(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)砂,銅(tong)(tong)精(jing)礦(kuang)(kuang)需要經過冶(ye)煉(lian)提成,才能(neng)成為精(jing)銅(tong)(tong)及銅(tong)(tong)制品。最早的銅(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)石(shi)來源(yuan)是孔雀石(shi)。
銅礦(kuang)石(shi)的分類及屬性:
煉銅的(de)原料是銅礦(kuang)石。銅礦(kuang)石可分(fen)為(wei)三類(lei):
分類 示例
硫(liu)化礦 如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)和輝(hui)銅礦(Cu2S)等。
氧化礦 如赤銅礦(Cu2O)、孔(kong)雀石[Cu?(OH)?CO?]、藍(lan)銅礦[2CuCO3·Cu(OH)2]、硅孔(kong)雀石(CuSiO3·2H2O)等。
自然銅(tong) 銅(tong)礦(kuang)石中(zhong)銅(tong)的(de)含(han)(han)量在1%左(zuo)右(0.5%~3%)的(de)便(bian)有(you)開采價值,因為采用浮(fu)選法可以把礦(kuang)石中(zhong)一(yi)部(bu)分脈石等雜質除去,而(er)得到含(han)(han)銅(tong)量較高(8%~35%)的(de)精礦(kuang)砂(sha)。
通過(guo)(guo)熔融冶煉(lian)(lian)(lian)和電(dian)(dian)解精火煉(lian)(lian)(lian)生產(chan)(chan)出(chu)陰極銅(tong)(tong)(tong)(tong),也即電(dian)(dian)解銅(tong)(tong)(tong)(tong),一般(ban)(ban)適于高(gao)(gao)品(pin)位(wei)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)。火法冶煉(lian)(lian)(lian)一般(ban)(ban)是先將含銅(tong)(tong)(tong)(tong)百分之幾或千分之幾的(de)(de)(de)原(yuan)礦(kuang)石,通過(guo)(guo)選礦(kuang)提高(gao)(gao)到20%~30%,作為銅(tong)(tong)(tong)(tong)精礦(kuang),在(zai)密(mi)閉鼓風爐(lu)(lu)(lu)、反(fan)射爐(lu)(lu)(lu)、電(dian)(dian)爐(lu)(lu)(lu)或閃(shan)速爐(lu)(lu)(lu)進行(xing)(xing)造(zao)锍(liu)熔煉(lian)(lian)(lian),產(chan)(chan)出(chu)的(de)(de)(de)熔锍(liu)(冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)(tong))接著(zhu)送入(ru)轉爐(lu)(lu)(lu)進行(xing)(xing)吹(chui)煉(lian)(lian)(lian)成粗銅(tong)(tong)(tong)(tong),再在(zai)另一種(zhong)反(fan)射爐(lu)(lu)(lu)內經過(guo)(guo)氧化精煉(lian)(lian)(lian)脫雜,或鑄成陽(yang)極板進行(xing)(xing)電(dian)(dian)解,獲得品(pin)位(wei)高(gao)(gao)達99.9%的(de)(de)(de)電(dian)(dian)解銅(tong)(tong)(tong)(tong)。該(gai)流程簡(jian)短、適應性強,銅(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)回(hui)收率(lv)可(ke)達95%,但因礦(kuang)石中的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)在(zai)造(zao)锍(liu)和吹(chui)煉(lian)(lian)(lian)兩階段作為二(er)氧化硫(liu)(liu)廢氣排出(chu),不易回(hui)收,易造(zao)成污染。90年代出(chu)現如白銀法、諾蘭達法等熔池熔煉(lian)(lian)(lian)以(yi)及日本的(de)(de)(de)三(san)菱法等、火法冶煉(lian)(lian)(lian)逐漸向連續(xu)化、自動化發展。
從(cong)銅(tong)礦石(shi)(shi)冶(ye)煉(lian)(lian)銅(tong):以黃銅(tong)礦為(wei)例(li),首(shou)先把(ba)精礦砂(sha)(sha)、熔(rong)劑(ji)(ji)(石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)、砂(sha)(sha)等(deng))和(he)燃料(liao)(焦炭(tan)、木炭(tan)或無煙煤)混合,投入(ru)“密閉”鼓風爐(lu)中(zhong),在(zai)(zai)1000℃左(zuo)右(you)進行熔(rong)煉(lian)(lian)。于是礦石(shi)(shi)中(zhong)一(yi)部(bu)分(fen)硫成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)SO?(用于制硫酸),大部(bu)分(fen)的(de)(de)砷、銻(ti)等(deng)雜質(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)As?O?、Sb?O?等(deng)揮發性物質(zhi)(zhi)而(er)被(bei)除去(qu):2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一(yi)部(bu)分(fen)鐵(tie)(tie)的(de)(de)硫化(hua)物轉(zhuan)(zhuan)變為(wei)氧化(hua)物:2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟(gen)(gen)剩(sheng)余的(de)(de)FeS等(deng)便熔(rong)融在(zai)(zai)一(yi)起(qi)而(er)形成(cheng)(cheng)(cheng)“冰(bing)(bing)銅(tong)”(主要由(you)(you)(you)Cu?S和(he)FeS互相溶(rong)解形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de),它的(de)(de)含銅(tong)率(lv)在(zai)(zai)20%~50%之(zhi)間(jian),含硫率(lv)在(zai)(zai)23%~27%之(zhi)間(jian)),FeO跟(gen)(gen)SiO?形成(cheng)(cheng)(cheng)熔(rong)渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔(rong)渣浮在(zai)(zai)熔(rong)融冰(bing)(bing)銅(tong)的(de)(de)上面(mian),容(rong)易分(fen)離,借以除去(qu)一(yi)部(bu)分(fen)雜質(zhi)(zhi)。然后把(ba)冰(bing)(bing)銅(tong)移入(ru)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)中(zhong),加入(ru)熔(rong)劑(ji)(ji)(石(shi)(shi)英砂(sha)(sha))后鼓入(ru)空(kong)氣(qi)進行吹煉(lian)(lian)(1100~1300℃)。由(you)(you)(you)于鐵(tie)(tie)比銅(tong)對(dui)氧有(you)較(jiao)大的(de)(de)親(qin)和(he)力,而(er)銅(tong)比鐵(tie)(tie)對(dui)硫有(you)較(jiao)大的(de)(de)親(qin)和(he)力,因(yin)此冰(bing)(bing)銅(tong)中(zhong)的(de)(de)FeS先轉(zhuan)(zhuan)變為(wei)FeO,跟(gen)(gen)熔(rong)劑(ji)(ji)結合成(cheng)(cheng)(cheng)渣,而(er)后Cu?S才轉(zhuan)(zhuan)變為(wei)Cu?O,Cu?O跟(gen)(gen)Cu?S反(fan)應生成(cheng)(cheng)(cheng)粗銅(tong)(含銅(tong)量約為(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把(ba)粗銅(tong)移入(ru)反(fan)射爐(lu),加入(ru)熔(rong)劑(ji)(ji)(石(shi)(shi)英砂(sha)(sha)),通入(ru)空(kong)氣(qi),使粗銅(tong)中(zhong)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氧化(hua),跟(gen)(gen)熔(rong)劑(ji)(ji)形成(cheng)(cheng)(cheng)爐(lu)渣而(er)除去(qu)。在(zai)(zai)雜質(zhi)(zhi)除到一(yi)定(ding)程度后,再噴入(ru)重油,由(you)(you)(you)重油燃燒產生的(de)(de)一(yi)氧化(hua)碳等(deng)還原(yuan)性氣(qi)體使氧化(hua)亞銅(tong)在(zai)(zai)高溫下還原(yuan)為(wei)銅(tong)。得到的(de)(de)精銅(tong)約含銅(tong)99.7%。
除了銅(tong)(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)之(zhi)(zhi)外,廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)作為(wei)精煉銅(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)主要原料之(zhi)(zhi)一(yi),包(bao)括(kuo)舊(jiu)(jiu)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)和新(xin)(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong),舊(jiu)(jiu)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)來自(zi)舊(jiu)(jiu)設備(bei)和舊(jiu)(jiu)機器,廢(fei)(fei)棄的(de)(de)樓(lou)房(fang)和地下管道;新(xin)(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)來自(zi)加工廠棄掉的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)屑(xie)(銅(tong)(tong)(tong)(tong)材的(de)(de)產(chan)出比為(wei)50%左右),一(yi)般廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)供應較穩定,廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)可以(yi)分(fen)為(wei):裸雜銅(tong)(tong)(tong)(tong):品位在90%以(yi)上;黃雜銅(tong)(tong)(tong)(tong)(電線):含銅(tong)(tong)(tong)(tong)物料(舊(jiu)(jiu)馬達(da)、電路板);由廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)和其(qi)他類(lei)似材料生(sheng)(sheng)產(chan)出的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong),也稱(cheng)為(wei)再生(sheng)(sheng)銅(tong)(tong)(tong)(tong)。
一船適于(yu)低品位(wei)的(de)氧(yang)化銅(tong)(tong),生(sheng)產出(chu)的(de)精銅(tong)(tong)稱(cheng)為電積銅(tong)(tong)。現代濕(shi)法(fa)冶(ye)煉有硫酸化焙燒(shao)—浸(jin)出(chu)—電積,浸(jin)出(chu)—萃(cui)取—電積,細菌浸(jin)出(chu)等法(fa),適于(yu)低品位(wei)復雜礦、氧(yang)化銅(tong)(tong)礦、含銅(tong)(tong)廢礦石的(de)堆浸(jin)、槽浸(jin)選用或就(jiu)地浸(jin)出(chu)。濕(shi)法(fa)冶(ye)煉技(ji)術正在(zai)逐步推廣,預計本(ben)世紀末可(ke)達總產量的(de)20%,濕(shi)法(fa)冶(ye)煉的(de)推出(chu)使銅(tong)(tong)的(de)冶(ye)煉成本(ben)大大降低。
銅冶煉行業(ye)是國(guo)(guo)民經濟中(zhong)的(de)基礎(chu)性行業(ye),特別是我國(guo)(guo)正處(chu)于工業(ye)化階(jie)段,對銅的(de)需(xu)求保持(chi)高速(su)增(zeng)長,銅冶煉行業(ye)在(zai)國(guo)(guo)民經濟中(zhong)的(de)地位(wei)將不(bu)斷提(ti)高。
世界銅(tong)礦(kuang)(kuang)資(zi)源(yuan)比較豐富。銅(tong)不難從它(ta)的(de)礦(kuang)(kuang)石(shi)中提取(qu),但可開采的(de)礦(kuang)(kuang)藏相(xiang)對(dui)稀少。有(you)(you)些,如在瑞典(dian)法倫的(de)銅(tong)礦(kuang)(kuang),從13世紀(ji)開始,曾(ceng)是(shi)(shi)巨大(da)財富的(de)來源(yuan)。一(yi)種提取(qu)這種金屬的(de)方法是(shi)(shi)烘烤(kao)硫化礦(kuang)(kuang)石(shi),然后用水分(fen)離出其(qi)形成(cheng)的(de)硫酸銅(tong)。之后流淌過鐵屑表(biao)面銅(tong)就會沉淀,形成(cheng)的(de)薄層(ceng)很容易(yi)分(fen)離。世界上已探明的(de)銅(tong)約為3.5~5.7億噸,其(qi)中斑巖(yan)銅(tong)礦(kuang)(kuang)約占全部(bu)總量(liang)的(de)76%。從地區分(fen)布看,全球(qiu)銅(tong)蘊(yun)藏量(liang)最豐富的(de)地區共(gong)有(you)(you)五個:
非洲:剛果盧(lu)伊盧(lu)(科(ke)盧(lu)韋(wei)齊)、希圖魯、贊比亞盧(lu)安夏和巴(ba)利巴(ba)、穆富(fu)利拉、恩昌加TLP、恩卡(ka)納(羅卡(ka)納)。
亞洲:中國白銀(金川)/甘肅、山東(dong)/陽(yang)谷祥光銅(tong)業大冶、貴溪(xi)、葫(hu)蘆島、金昌、上海、天津、云南、印(yin)度(du)伯爾(er)拉銅(tong)(代海伊)、杜蒂(di)戈(ge)林、伊朗薩爾(er)切什(shen)梅、日(ri)本別子/愛媛(東(dong)予冶煉(lian)廠(chang))、小(xiao)(xiao)坂(秋田)直島(香(xiang)川)、小(xiao)(xiao)名濱(福島)、佐賀關(大分)、玉野(岡(gang)山)、哈薩克斯坦巴爾(er)卡(ka)什(shen)米斯、杰茲(zi)(zi)卡(ka)茲(zi)(zi)甘冶煉(lian)廠(chang)、韓國溫山冶煉(lian)廠(chang)Ⅰ、溫山冶煉(lian)廠(chang)Ⅱ、菲律(lv)賓伊莎貝爾(er)/萊特(菲律(lv)賓熔煉(lian)與(yu)精煉(lian)協(xie)會)、烏茲(zi)(zi)別克斯坦阿爾(er)馬雷克冶煉(lian)廠(chang)。
歐洲:奧地利布(bu)里(li)克(ke)斯萊格(ge)(ge)比利時貝(bei)爾(er)瑟;霍博肯、UM皮爾(er)多普芬蘭(lan)哈爾(er)亞瓦爾(er)塔德國(guo)漢堡、黑特施泰(tai)、呂嫩Lunen170、意大利波代馬格(ge)(ge)拉(la)(la)(la)、波蘭(lan)格(ge)(ge)沃(wo)(wo)古夫Ⅰ、格(ge)(ge)沃(wo)(wo)古夫Ⅱ、萊格(ge)(ge)尼(ni)察(cha)冶煉廠(chang)、羅馬尼(ni)亞茲拉(la)(la)(la)特納冶煉廠(chang)、俄羅斯基(ji)洛夫格(ge)(ge)拉(la)(la)(la)德(卡(ka)拉(la)(la)(la)塔)、克(ke)拉(la)(la)(la)斯諾烏(wu)拉(la)(la)(la)爾(er)斯克(ke)冶煉廠(chang)、納杰日金斯基(ji)、諾里(li)爾(er)斯克(ke)冶煉廠(chang)、中烏(wu)拉(la)(la)(la)爾(er)斯克(ke)冶煉廠(chang)、西(xi)班(ban)牙韋(wei)爾(er)瓦、瑞典(dian)倫島、英國(guo)沃(wo)(wo)爾(er)索(suo)爾(er)、南斯拉(la)(la)(la)夫博爾(er)。
單位:千噸
美(mei)國 1986.6 1664.2 1276.7 2057.8
日本 1127.1 1243 1276.6 1613.2
德國 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇聯 1290 1320 1270 880
中(zhong)國(guo) 346 398 470 590
法(fa)國 326.1 419 399 481.2
意大利 326 342 420 470.7
比利時 295.4 277.1 291.8 372
韓國(guo) 53.2 131.9 259 343.2
英國 512.2 355.4 327.7 269.4
十大國消費量 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全球消費(fei)量 9059.9 9033.1 10413.6 10714
年產量(千噸)
國名 1977 1982 1987 1992
智利 1056.5 1242.2 1412.9 1940
美(mei)國 1346.8 1147 1243.6 1760.5
加拿大(da) 780.9 612.4 794.1 764.2
贊比(bi)亞(ya) 656.2 574.5 463.2 440
波蘭(lan) 284.8 376 438 387
中國 99.8 175 250 375
俄(e)羅斯 853 560 630 375
秘魯 350.1 353.8 417.6 368.1
哈薩克 - - - 350
澳洲(zhou) 220 245.3 232.7 326
十國小計 5666.1 5286.2 5882.1 7085.8
全球(qiu)總計 7716.4 7622.3 8306.3 9289.6
銅(tong)的離(li)子(zi)(銅(tong)質)對(dui)生物而(er)言,不論是動物或(huo)植(zhi)物,是必需的元(yuan)素。人體缺乏銅(tong)會引起(qi)貧血(xue),毛(mao)發異(yi)常,骨和動脈異(yi)常,以(yi)至腦(nao)障礙。但(dan)如過剩,會引起(qi)肝(gan)硬(ying)化、腹(fu)瀉、嘔吐、運動障礙和知覺(jue)神(shen)經障礙。一般來(lai)說(shuo),牛肉、葵花籽、可(ke)可(ke)、黑(hei)椒、羊肝(gan)等(deng)等(deng)都有豐富的銅(tong)質。
銅是(shi)人(ren)體必需的(de)(de)微(wei)量礦物(wu)質(zhi),在攝入后15分鐘即可進入血(xue)液(ye)中(zhong)(zhong),同(tong)時存在于紅(hong)血(xue)球內外,可幫(bang)助鐵質(zhi)傳遞(di)蛋(dan)白,在血(xue)紅(hong)素形成過程中(zhong)(zhong)扮演催(cui)化的(de)(de)重要角(jiao)色。而且在食物(wu)烹飪過程中(zhong)(zhong),銅元素不易被破壞掉。
銅(tong)廣泛分布(bu)于生物(wu)(wu)組織中,大部(bu)分以有機復合物(wu)(wu)存在,很多(duo)是金屬(shu)蛋白,以酶(mei)的(de)(de)形式起(qi)著(zhu)功能(neng)作(zuo)用(yong)。每個含銅(tong)蛋白的(de)(de)酶(mei)都(dou)有它清楚的(de)(de)生理生化(hua)作(zuo)用(yong),生物(wu)(wu)系統(tong)中許多(duo)涉及氧的(de)(de)電子(zi)傳遞和氧化(hua)還原反(fan)應都(dou)是由(you)含銅(tong)酶(mei)催化(hua)的(de)(de),這(zhe)些(xie)酶(mei)對生命(ming)過程都(dou)是至關重(zhong)要的(de)(de)。
當然,銅作為重(zhong)金(jin)屬,攝(she)入過量(liang)也(ye)會有(you)(you)危(wei)害。銅離子會使蛋(dan)白質變(bian)性。如硫(liu)酸銅對(dui)胃(wei)腸(chang)道有(you)(you)刺(ci)激作用,誤服引起惡(e)心、嘔吐(tu)、口內有(you)(you)銅性味、胃(wei)燒灼感(gan)。嚴(yan)重(zhong)者有(you)(you)腹絞痛、嘔血(xue)(xue)、黑(hei)便。可造成嚴(yan)重(zhong)腎損(sun)害和(he)(he)(he)溶血(xue)(xue),出現黃疸、貧血(xue)(xue)、肝大、血(xue)(xue)紅蛋(dan)白尿、急性腎功(gong)能衰竭和(he)(he)(he)尿毒癥(zheng)。對(dui)眼和(he)(he)(he)皮(pi)膚有(you)(you)刺(ci)激性。長期接觸可發生接觸性皮(pi)炎和(he)(he)(he)鼻(bi)、眼黏膜刺(ci)激并出現胃(wei)腸(chang)道癥(zheng)狀。
成(cheng)年(nian)人每天(tian)需(xu)要(yao)(yao)銅(tong)0.05~2毫克,孕、產(chan)(chan)婦和青、少(shao)年(nian)(少(shao)年(nian)食(shi)品)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)量(liang)還要(yao)(yao)多(duo)些。足月生(sheng)下的(de)(de)嬰兒(er)(er)(er)體內(nei)(nei)含(han)銅(tong)量(liang)約(yue)(yue)為16毫克,按單位(wei)體重比成(cheng)年(nian)人要(yao)(yao)高得多(duo),其中約(yue)(yue)70%集中在肝(gan)中,由此(ci)可(ke)見,胎(tai)(tai)兒(er)(er)(er)的(de)(de)肝(gan)是含(han)銅(tong)量(liang)極高的(de)(de)器官。從(cong)妊(ren)娠開始,胎(tai)(tai)兒(er)(er)(er)體內(nei)(nei)的(de)(de)含(han)銅(tong)量(liang)就急劇增加,約(yue)(yue)從(cong)妊(ren)娠的(de)(de)第200天(tian)到出(chu)生(sheng),銅(tong)含(han)量(liang)約(yue)(yue)增加4倍(bei)。因此(ci),妊(ren)娠后(hou)期是胎(tai)(tai)兒(er)(er)(er)吸(xi)收銅(tong)最多(duo)的(de)(de)時期,早產(chan)(chan)兒(er)(er)(er)易(yi)患缺銅(tong)癥就是這個(ge)原(yuan)因。孕婦體內(nei)(nei)銅(tong)的(de)(de)濃度在妊(ren)娠過程中逐(zhu)漸上升,這可(ke)能與胎(tai)(tai)兒(er)(er)(er)長(chang)大體內(nei)(nei)雌激素(su)水(shui)平增加有關。正常情況下,孕婦不需(xu)要(yao)(yao)額(e)外補充銅(tong)劑,銅(tong)過量(liang)可(ke)產(chan)(chan)生(sheng)致畸作用。
中國營養學會沒有制定(ding)每(mei)(mei)(mei)日(ri)膳食(shi)中銅(tong)的(de)(de)(de)(de)需(xu)要量(liang),但制定(ding)了每(mei)(mei)(mei)日(ri)銅(tong)的(de)(de)(de)(de)“安(an)全(quan)和(he)適宜的(de)(de)(de)(de)攝(she)入(ru)量(liang)”,半歲(sui)(sui)前嬰兒(er)每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)需(xu)0.5~0.7毫(hao)(hao)克,半歲(sui)(sui)至(zhi)1歲(sui)(sui)每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)0.7~1.0毫(hao)(hao)克,1歲(sui)(sui)以上每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)1.0~1.5毫(hao)(hao)克,4歲(sui)(sui)以上每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)1.5~2.0毫(hao)(hao)克,7歲(sui)(sui)以上每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)2.0~2.5毫(hao)(hao)克,11歲(sui)(sui)以上至(zhi)青年(nian)、成年(nian),均為每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)2.0~3.0毫(hao)(hao)克。這個攝(she)入(ru)量(liang)與美國科學研究委員會制定(ding)的(de)(de)(de)(de)“估計每(mei)(mei)(mei)日(ri)飲(yin)食(shi)中安(an)全(quan)充(chong)足(zu)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)攝(she)取量(liang)”相(xiang)當。
銅(tong)(tong)(tong)與人體(ti)健康關系(xi)密切。人體(ti)每(mei)天都(dou)(dou)要(yao)(yao)(yao)攝入各種微量(liang)(liang)(liang)元素(su),銅(tong)(tong)(tong)是人體(ti)不能缺(que)(que)少的金(jin)屬元素(su)之一。成年人體(ti)內,1千克體(ti)重中(zhong)(zhong),銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)(liang)(liang)大約為1.4mg~2.1mg;血(xue)液中(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)(tong)的含量(liang)(liang)(liang)約為1.0mg~1.5mg。這(zhe)一數量(liang)(liang)(liang)雖小,但它對于維(wei)持身體(ti)健康和(he)(he)器官的正常(chang)運(yun)行(xing)卻不可缺(que)(que)少。這(zhe)是因為銅(tong)(tong)(tong)元素(su)在機體(ti)運(yun)行(xing)中(zhong)(zhong)具有特殊的作用。銅(tong)(tong)(tong)是機體(ti)內蛋白(bai)質和(he)(he)酶(mei)的重要(yao)(yao)(yao)組(zu)成部分,許(xu)多重要(yao)(yao)(yao)的酶(mei)需要(yao)(yao)(yao)微量(liang)(liang)(liang)銅(tong)(tong)(tong)的參與和(he)(he)活化(hua)。例(li)如(ru),銅(tong)(tong)(tong)可以(yi)催化(hua)血(xue)紅蛋白(bai)的合成。研(yan)究表明,缺(que)(que)銅(tong)(tong)(tong)會導致血(xue)漿膽(dan)固醇升(sheng)高,增加動脈粥樣硬化(hua)的危(wei)險,因而(er)是引(yin)發(fa)(fa)冠狀動脈心臟病的重要(yao)(yao)(yao)因素(su)。科學家(jia)還發(fa)(fa)現,營養性(xing)貧(pin)血(xue)、白(bai)癜風、骨質疏松癥、胃(wei)癌及食道癌等疾(ji)病的產生也都(dou)(dou)與人體(ti)缺(que)(que)銅(tong)(tong)(tong)有關。嚴重缺(que)(que)銅(tong)(tong)(tong)和(he)(he)長期邊(bian)緣性(xing)缺(que)(que)銅(tong)(tong)(tong),還會引(yin)發(fa)(fa)小兒發(fa)(fa)育不良(liang)和(he)(he)一些地方病。
吸(xi)(xi)收率30%~40%。胃、十二指腸和小(xiao)腸上部是(shi)銅的(de)主要吸(xi)(xi)收部位,其腸吸(xi)(xi)收是(shi)主動吸(xi)(xi)收過(guo)程(cheng)。膜內(nei)外銅離子的(de)轉運(yun)體為ATP酶,依(yi)靠天冬氨酸殘基磷酸化供能,能將主動吸(xi)(xi)收的(de)銅與門靜脈側支循環中的(de)白(bai)蛋白(bai)結合,運(yun)至肝臟進一步參與代謝(xie)。
銅(tong)(tong)(tong)(tong)主要通(tong)過(guo)(guo)膽(dan)汁(zhi)(zhi)排泄(xie),膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)有低分子和(he)高分子量(liang)的(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)結合化合物,前者(zhe)多(duo)存(cun)在(zai)肝(gan)(gan)膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong),后者(zhe)則多(duo)在(zai)膽(dan)囊膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)。銅(tong)(tong)(tong)(tong)可(ke)以通(tong)過(guo)(guo)溶(rong)酶體的(de)胞吐作用或ATP酶的(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)轉(zhuan)移作用而進入(ru)膽(dan)汁(zhi)(zhi)內(nei),膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)也(ye)可(ke)以是肝(gan)(gan)細胞溶(rong)酶體對存(cun)在(zai)于(yu)膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)(tong)(tong)結合蛋(dan)白分解(jie)的(de)結果。血漿中(zhong)(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)(tong)(tong)大多(duo)與銅(tong)(tong)(tong)(tong)藍蛋(dan)白結合或存(cun)在(zai)于(yu)腎細胞內(nei),很(hen)少濾過(guo)(guo)腎小球(qiu),正常情況下尿(niao)液中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang)甚(shen)微。當銅(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)排泄(xie)、存(cun)儲和(he)銅(tong)(tong)(tong)(tong)藍蛋(dan)白合成失衡時(shi)會(hui)出現(xian)銅(tong)(tong)(tong)(tong)尿(niao)。
銅是人(ren)體健康不可缺少的微量營養素,對于血(xue)液、中樞神(shen)經和免疫系統(tong),頭發、皮膚(fu)和骨骼組織以(yi)及腦子和肝、心等(deng)內臟的發育和功能有(you)重(zhong)要(yao)影響。銅主要(yao)從日常飲食中攝入。世界衛(wei)生組織建議,為了維持(chi)健康,成人(ren)每(mei)(mei)公斤體重(zhong)每(mei)(mei)天(tian)應(ying)攝入0.03毫克銅。孕婦和嬰(ying)幼兒應(ying)加倍。缺銅會引起各種(zhong)疾病,可以(yi)服用含(han)銅補(bu)劑和藥丸來(lai)加以(yi)補(bu)充。
銅(tong)(tong)在(zai)人體內(nei)含量(liang)約100~150mg,血(xue)清銅(tong)(tong)正(zheng)常值(zhi)100~120μg/dl,是人體中含量(liang)位居第(di)二的(de)必需微量(liang)元素。含銅(tong)(tong)的(de)酶(mei)有酪氨酸酶(mei)、單胺氧化(hua)(hua)酶(mei)、超氧化(hua)(hua)酶(mei)、超氧化(hua)(hua)物歧(qi)化(hua)(hua)酶(mei)、血(xue)銅(tong)(tong)藍蛋白等。銅(tong)(tong)對(dui)血(xue)紅蛋白的(de)形成起活化(hua)(hua)作用(yong),促進(jin)鐵的(de)吸收和利用(yong),在(zai)傳遞電子、彈性蛋白的(de)合成、結締(di)組(zu)織(zhi)的(de)代謝、嘌呤代謝、磷脂及神經(jing)組(zu)織(zhi)形成方(fang)面有重要意義。
銅缺(que)乏可引起如下(xia)疾(ji)病(bing):
1.貧血
一般最常(chang)見(jian)的(de)臨床表現為頭暈(yun)、乏力、易倦、耳(er)鳴、眼(yan)花。皮膚(fu)黏膜(mo)及指甲等顏色蒼白,體(ti)力活動后感(gan)覺氣促(cu)、心(xin)(xin)悸。嚴重貧(pin)血時(shi),即使在休(xiu)息時(shi)也(ye)出現氣短和心(xin)(xin)悸,在心(xin)(xin)尖和心(xin)(xin)底部可聽(ting)到(dao)柔和的(de)收縮期(qi)雜(za)音。
2.骨骼改變。
臨床表現為骨質疏(shu)松(song),易發生骨折。
3.銅與冠心病。
4.銅與白癜風病。
5.女性不孕癥。
1.
缺銅會使神經(jing)系統的抑(yi)制過程失調,使神經(jing)系統處于興奮狀態而導致失眠,久而久之可發生神經(jing)衰弱。
人體缺(que)銅可(ke)適量增加(jia)攝入含銅較高的食物,如口蘑、海米、紅(hong)茶、花(hua)茶、磚茶、榛子、葵花(hua)子、芝麻醬、西瓜子、綠茶、核桃、黑胡椒(jiao)、可(ke)可(ke)、肝、豆(dou)制(zhi)品(pin)等。
銅離子(zi)可以(yi)消(xiao)毒殺(sha)菌、衛生(sheng)防疫。例如(ru):可以(yi)殺(sha)滅易(yi)于在(zai)水中(zhong)滋生(sheng)的大腸桿菌和痢疾(ji)等(deng)(deng)病菌,清除(chu)水中(zhong)傳播血吸蟲病的蛞蝓(yu)和螺等(deng)(deng)軟體動物(wu),以(yi)及傳播瘧疾(ji)的蚊子(zi)幼蟲等(deng)(deng)疾(ji)病攜帶體。它還可以(yi)應用在(zai)游泳池內,防止綠(lv)藻(zao)污(wu)染(ran)和通過地(di)板傳染(ran)足癬等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
銅是人體內一種必需的(de)微(wei)量元素,在人體的(de)新(xin)陳代謝(xie)過(guo)程(cheng)中起著重(zhong)要的(de)作用。
1.大腦的(de)“益(yi)友(you)”銅與鋅、鐵等一(yi)樣都是大腦神經遞質的(de)重(zhong)要(yao)成分。如果攝取不(bu)(bu)足可致神經系統失調,大腦功能會發生(sheng)障礙。銅缺乏將使腦細(xi)胞中的(de)色(se)素(su)氧(yang)化酶減(jian)少(shao),活力下降,從而使記憶(yi)衰退、思維紊亂(luan)、反應遲鈍,甚至步態不(bu)(bu)穩、運動失常等。要(yao)有一(yi)副健康靈活的(de)大腦,是離不(bu)(bu)開銅元素(su)這(zhe)個益(yi)友(you)的(de)。
2.心(xin)臟(zang)的(de)“衛士 當人(ren)們(men)將(jiang)心(xin)臟(zang)病(bing)的(de)原(yuan)因單純歸咎(jiu)于脂(zhi)肪(fang)、高膽(dan)固醇飲食時,美國科學家提(ti)醒人(ren)們(men):絕(jue)對(dui)不(bu)可(ke)忽視銅(tong)元素(su)的(de)缺(que)(que)乏(fa)。銅(tong)元素(su)在人(ren)體內參與(yu)多種金屬酶(mei)的(de)合成(cheng)(cheng),其中的(de)氧化酶(mei)是(shi)構成(cheng)(cheng)心(xin)臟(zang)血(xue)管(guan)(guan)的(de)基(ji)質膠原(yuan)和彈性蛋白形成(cheng)(cheng)過程中必不(bu)可(ke)少的(de)物(wu)質,而(er)膠原(yuan)又是(shi)將(jiang)心(xin)血(xue)管(guan)(guan)的(de)肌細(xi)胞牢固地(di)連接起(qi)來的(de)纖維成(cheng)(cheng)分(fen),彈性蛋白則具有促使心(xin)臟(zang)和血(xue)管(guan)(guan)壁保持彈性之功(gong)能(neng)。因此(ci),銅(tong)元素(su)一(yi)旦缺(que)(que)乏(fa),此(ci)類酶(mei)的(de)合成(cheng)(cheng)減(jian)少,心(xin)血(xue)管(guan)(guan)就(jiu)無法維持正常的(de)形態和功(gong)能(neng),從而(er)給(gei)冠心(xin)病(bing)入侵以可(ke)乘之機。
3.造(zao)血(xue)的(de)“助手”眾所周知(zhi),鐵(tie)(tie)是(shi)人體造(zao)血(xue)的(de)重要原料,但鐵(tie)(tie)元素要成為紅血(xue)球中(zhong)的(de)一部分,必(bi)須(xu)依靠銅元素的(de)幫忙。奧妙在于(yu)血(xue)紅蛋白(bai)中(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)是(shi)三價鐵(tie)(tie)離子,而(er)(er)來源于(yu)食物中(zhong)的(de)乃是(shi)二價鐵(tie)(tie)離子,二價鐵(tie)(tie)離子要轉化成三價鐵(tie)(tie)離子,有賴(lai)于(yu)含(han)銅的(de)活(huo)性(xing)物質——血(xue)漿(jiang)銅藍蛋白(bai)的(de)氧化作用。如果體內(nei)缺(que)銅,血(xue)漿(jiang)銅藍蛋白(bai)的(de)濃度勢必(bi)降低,從而(er)(er)導致鐵(tie)(tie)難以轉化而(er)(er)誘發(fa)貧(pin)血(xue)癥。
4.助(zhu)孕的(de)(de)“新(xin)星”育齡(ling)女性(xing)(xing)要懷孕也(ye)離不開銅(tong)。據產科醫生研(yan)究,婦女缺銅(tong)就(jiu)難(nan)以受(shou)孕,即使(shi)受(shou)孕也(ye)會因缺銅(tong)而削弱羊膜的(de)(de)厚度和(he)韌性(xing)(xing),導致(zhi)羊膜早破,引起流(liu)產或胎兒感染。故女性(xing)(xing)要想出一個健康聰明的(de)(de)小寶貝,也(ye)須借助(zhu)銅(tong)元素的(de)(de)一臂之力。
5.抗衰(shuai)老(lao)的(de)(de)“能手”人體(ti)(ti)的(de)(de)衰(shuai)老(lao)是因(yin)為體(ti)(ti)內的(de)(de)自(zi)由(you)基(ji)的(de)(de)代謝(xie)廢(fei)(fei)物(wu)起著相(xiang)當大(da)的(de)(de)作用(yong),又(you)是多(duo)種(zhong)老(lao)年(nian)疾病的(de)(de)禍根。其(qi)中的(de)(de)羥(qian)自(zi)由(you)基(ji),毒性(xing)最強,不但(dan)會(hui)通過脂質過氧化反應(ying)損(sun)害細(xi)胞(bao)(bao)膜,而(er)且會(hui)破壞(huai)細(xi)胞(bao)(bao)核的(de)(de)遺(yi)傳物(wu)質,導致細(xi)胞(bao)(bao)死亡。此(ci)外(wai),還(huan)可使許多(duo)重要酶的(de)(de)活(huo)性(xing)降低甚至(zhi)消(xiao)失。研究表明,含銅(tong)的(de)(de)金屬硫蛋白、超氧化物(wu)歧化酶等具有較(jiao)強的(de)(de)清(qing)掃此(ci)種(zhong)代謝(xie)廢(fei)(fei)物(wu)的(de)(de)功能,保護人體(ti)(ti)細(xi)胞(bao)(bao)不受(shou)其(qi)害,可見銅(tong)元素在抗衰(shuai)老(lao)中有舉足輕(qing)重的(de)(de)地位。
即可(ke)收(shou)到(dao)良好的(de)(de)效果(guo)。實驗證明(ming),人(ren)(ren)體(ti)攝入足(zu)夠的(de)(de)銅(tong),可(ke)在侵入人(ren)(ren)體(ti)的(de)(de)流(liu)感(gan)病(bing)(bing)毒(du)表(biao)面聚集(ji)較多的(de)(de)銅(tong)離(li)子(zi)(zi),從而為維(wei)生素(su)攻擊流(liu)感(gan)病(bing)(bing)毒(du)提供有效的(de)(de)“靶子(zi)(zi)”。維(wei)生素(su)C與(yu)病(bing)(bing)毒(du)表(biao)面的(de)(de)銅(tong)離(li)子(zi)(zi)發(fa)(fa)生作(zuo)用,構(gou)成一種可(ke)以分離(li)的(de)(de)含有活性氧離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)不(bu)穩定化合(he)物,促使含有蛋(dan)白質的(de)(de)病(bing)(bing)毒(du)表(biao)面發(fa)(fa)生破裂(lie),進而置病(bing)(bing)毒(du)于死地。為此,專家將維(wei)生素(su)C與(yu)銅(tong)元素(su)稱(cheng)為一對防治(zhi)流(liu)感(gan)的(de)(de)最佳“搭(da)檔”。
6.防治白(bai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)“靈丹”人的(de)(de)(de)(de)頭(tou)發(fa)為何早白(bai)?體(ti)內缺銅(tong)是(shi)一個(ge)重要原因。缺銅(tong)可(ke)使(shi)人體(ti)內的(de)(de)(de)(de)酪(lao)氨酸酶的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)困難,導致酪(lao)氨酸轉變成(cheng)(cheng)多巴的(de)(de)(de)(de)過程受阻。多巴為多巴胺的(de)(de)(de)(de)前體(ti),而多巴胺又是(shi)黑(hei)色(se)素(su)的(de)(de)(de)(de)中間產物(wu),最終妨礙黑(hei)色(se)素(su)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng),遂引起頭(tou)發(fa)變白(bai)。欲(yu)求黑(hei)發(fa)不(bu)衰,補足銅(tong)元(yuan)素(su)是(shi)有(you)效的(de)(de)(de)(de)一招。
如何補銅(tong)呢?增加富含銅(tong)元素的食(shi)物,如動物肝(gan)臟(zang)、蝦、豆類、鮮肉、果(guo)仁等。
銅(tong)是(shi)(shi)人(ren)(ren)體(ti)不可缺(que)少(shao)的(de)微量元素(su)。成人(ren)(ren)體(ti)內一般(ban)含(han)銅(tong)70~100mg,平均每千克體(ti)重含(han)銅(tong)1.9~2.1mg。銅(tong)存在(zai)于人(ren)(ren)們的(de)所(suo)有(you)器官和(he)組織中(zhong),通常(chang)與蛋(dan)白(bai)質或其他有(you)機物結合,而不以自(zi)由銅(tong)離(li)子的(de)形式存在(zai)。肝(gan)臟是(shi)(shi)儲存銅(tong)的(de)倉庫(ku),含(han)銅(tong)量最高。腦和(he)心臟也(ye)含(han)有(you)較多的(de)銅(tong)。健(jian)康人(ren)(ren)血液中(zhong)的(de)銅(tong)含(han)量1.1~1.5mg/L,它(ta)隨著年齡、運動(dong)和(he)健(jian)康而發生變化。
銅(tong)是(shi)機(ji)體(ti)內蛋白(bai)質和(he)酶(mei)的(de)(de)(de)重要(yao)組分(fen),如(ru)銅(tong)藍蛋白(bai)、細胞色素、C氧化酶(mei)等。許多關(guan)鍵(jian)的(de)(de)(de)酶(mei),需要(yao)鋼的(de)(de)(de)參(can)與和(he)活化,對機(ji)體(ti)的(de)(de)(de)代謝過程(cheng)產(chan)生作(zuo)用,促進人體(ti)的(de)(de)(de)許多功(gong)能。這就是(shi)為什(shen)么這么微量的(de)(de)(de)銅(tong),會對生命產(chan)生至關(guan)重要(yao)作(zuo)用的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因。例如(ru):它有助于提供機(ji)體(ti)生物化學過程(cheng)所需的(de)(de)(de)能量;幫助形(xing)成(cheng)血液(ye)中的(de)(de)(de)血紅(hong)素,影響皮膚色素的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng);促進在骨(gu)膠原及彈性蛋白(bai)中形(xing)成(cheng)交聯,保(bao)持和(he)恢復結締組織;參(can)與葡萄(tao)糖和(he)膽固醇的(de)(de)(de)代謝過程(cheng);影響頭發、皮膚、骨(gu)骼、大腦的(de)(de)(de)發育,以及心臟、肝臟、中樞神經和(he)免疫系(xi)統的(de)(de)(de)功(gong)能等。
此外,某些(xie)含銅(tong)(tong)的(de)藥劑有消炎和治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)關節炎的(de)作(zuo)用(yong)(yong),并已在(zai)一(yi)些(xie)國家(jia)得到(dao)應用(yong)(yong)。長期以(yi)來人(ren)(ren)們得出這樣的(de)經驗,配戴銅(tong)(tong)具有治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)關節炎的(de)作(zuo)用(yong)(yong)。這可能是由于汗水溶解的(de)微(wei)量鋼經皮(pi)膚而被(bei)人(ren)(ren)體吸(xi)收的(de)結(jie)果。銅(tong)(tong)在(zai)放射科和治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)痙攣、癲癇(xian)和痛(tong)風上的(de)應用(yong)(yong)也正在(zai)研究中。
缺銅(tong)有礙(ai)人體健康,長時間邊緣性(xing)缺銅(tong)的(de)(de)影響是(shi)潛移(yi)默化(hua)的(de)(de)。它(ta)會(hui)引起嬰(ying)幼兒發育不良。此外(wai)(wai),在(zai)我國(guo)以及印度、坦桑尼亞(ya)、南非等地發現了膝(xi)蓋彎曲的(de)(de)“膝(xi)外(wai)(wai)翻癥”,這是(shi)缺銅(tong)的(de)(de)一種典型癥狀(zhuang)。分析表明畸形骨(gu)骼中的(de)(de)銅(tong)含量顯著低于正常值。
值得(de)注意(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)是,最近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)研究發現(xian),缺銅(tong)是增加冠(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)發病(bing)(bing)率的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個因素(su)!冠(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)是由于血(xue)液中過高的(de)(de)(de)(de)(de)冠(guan)(guan)狀動脈(mo)管壁(bi)上沉積,造成堵塞(動脈(mo)粥樣(yang)硬(ying)化),從而引起(qi)心(xin)臟供(gong)血(xue)不足的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)常見的(de)(de)(de)(de)(de)心(xin)臟病(bing)(bing)。脂(zhi)肪的(de)(de)(de)(de)(de)代謝過程對銅(tong)很敏(min)感。對大鼠(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)試驗(yan)表明,缺銅(tong)會(hui)顯著(zhu)升高血(xue)漿膽(dan)固醇(chun),改變膽(dan)固醇(chun)與(yu)脂(zhi)蛋白的(de)(de)(de)(de)(de)結合(he)形式,增加動脈(mo)粥樣(yang)硬(ying)化的(de)(de)(de)(de)(de)危險。還發現(xian)缺銅(tong)會(hui)引起(qi)大鼠(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)心(xin)臟生(sheng)理發生(sheng)異常,它(ta)與(yu)人類冠(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)(de)某些病(bing)(bing)癥(zheng)相似,這就更證(zheng)實了缺銅(tong)與(yu)冠(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)之間的(de)(de)(de)(de)(de)聯(lian)系。
銅對人(ren)(ren)體的潛在毒(du)性(xing)很輕,只有當(dang)攝(she)入量(liang)(liang)大大超過了(le)正常(chang)值(zhi)時(shi),方會引起胃(wei)腸紊(wen)亂等不良反(fan)應(ying)。研究結(jie)果表明,當(dang)成年男子和(he)女子每天攝(she)入量(liang)(liang)分(fen)別超過12mg和(he)10mg時(shi),會對人(ren)(ren)體生(sheng)物化(hua)學過程產生(sheng)輕微的影響。
鑒于銅(tong)的(de)潛在(zai)毒性較低,相反(fan)地它卻是(shi)人(ren)體健康不(bu)可缺(que)少的(de)元素,世界衛生組(zu)織的(de)專家組(zu)已作出結(jie)(jie)論,缺(que)銅(tong)的(de)危害遠比銅(tong)的(de)毒性大得多(duo)。除了某(mou)些(xie)罕見(jian)的(de)遺傳外,人(ren)們主要(yao)防(fang)止的(de)是(shi)缺(que)銅(tong)。要(yao)充分保證膳食中(zhong)有(you)足夠的(de)銅(tong),以(yi)滿(man)足身體的(de)需(xu)要(yao)。對(dui)歐美發達國(guo)家膳食結(jie)(jie)構中(zhong)含(han)銅(tong)量的(de)調查結(jie)(jie)果,已為防(fang)止缺(que)銅(tong)敲起(qi)了警(jing)鐘。實際上,許多(duo)人(ren)已在(zai)服用含(han)銅(tong)片劑來補(bu)充營(ying)養。
哪(na)些人應特別注意(yi)對(dui)銅的攝入:
①孕婦、嬰兒和兒童
他(她)們需要攝入(ru)較多的(de)銅。保持體內鋼的(de)平衡(heng)是決定(ding)胎兒和(he)嬰(ying)兒成長快慢(man)的(de)一個主要因(yin)素,應特別(bie)關注(zhu)。
②膳食不正常的人群
貧(pin)困(kun)地區營養(yang)不(bu)良的居民,生活難以自理(主要(yao)是(shi)老年人和(he)殘疾人)或有偏食(shi)(shi)習慣(guan)的人群,他們的膳食(shi)(shi)結構往往不(bu)合理容易由于缺銅而影響健康。
③某些病人
慢性肝炎的(de)(de)(de)患者,定期接受血液透析以(yi)及(ji)長期依賴輸液代替或補充(chong)進(jin)食的(de)(de)(de)病人(ren),應對他們的(de)(de)(de)銅(tong)攝入量進(jin)行監測。此(ci)外,某些患有(you)代謝異常的(de)(de)(de)病人(ren)也應該注意缺銅(tong)的(de)(de)(de)潛在(zai)影響。
④嚴(yan)重銅代謝(xie)異常的(de)遺傳病人
在(zai)人的(de)(de)血(xue)(xue)液中,銅是鐵(tie)的(de)(de)“助手”。銅的(de)(de)吸(xi)收部位(wei)主要是胃和小腸上部。銅在(zai)腸中被吸(xi)收后進人血(xue)(xue)液中,80%的(de)(de)結合成(cheng)血(xue)(xue)漿銅藍蛋(dan)白。銅在(zai)血(xue)(xue)紅蛋(dan)白形(xing)成(cheng)中的(de)(de)作用,一般認為是促進對腸道鐵(tie)(鐵(tie)食品)的(de)(de)吸(xi)收和從肝及(ji)網(wang)狀內皮系(xi)統的(de)(de)貯藏中使它(ta)釋放出來,故銅對于血(xue)(xue)紅蛋(dan)白的(de)(de)形(xing)成(cheng)起著重要作用。
從(cong)食(shi)(shi)品(pin)商(shang)品(pin)化的角度(du)來看,少量的銅對產品(pin)質量的影響主要(yao)是在食(shi)(shi)油(you)(you)(油(you)(you)食(shi)(shi)品(pin))及含不飽(bao)和脂肪的食(shi)(shi)品(pin)中(zhong),銅離(li)子實際上(shang)起著催化劑的作用,造成(cheng)食(shi)(shi)品(pin)酸敗(bai)、變(bian)色和其他(ta)一(yi)些反應(ying)。這些影響盡管使產品(pin)在外觀上(shang)不受人歡迎,但通常并不會引(yin)起中(zhong)毒和降(jiang)低食(shi)(shi)品(pin)的營養價值。
食物(wu)中銅的豐富來源有(you)口(kou)蘑(mo)、海米、紅茶(cha)、花(hua)茶(cha)、磚茶(cha)、榛子、葵(kui)花(hua)子、芝麻醬(jiang)、西瓜子、綠(lv)茶(cha)、核桃、黑胡椒、可可、肝等。
良好(hao)來源有蟹(xie)肉(rou)、蠶豆(dou)(dou)(dou)(dou)、蘑菇(鮮)、青(qing)豆(dou)(dou)(dou)(dou)、小(xiao)茴香、黑(hei)芝麻、大(da)豆(dou)(dou)(dou)(dou)制(zhi)品、松子、龍蝦、綠豆(dou)(dou)(dou)(dou)、花(hua)生米、黃豆(dou)(dou)(dou)(dou)、土豆(dou)(dou)(dou)(dou)粉(fen)、紫菜、蓮(lian)子、蕓豆(dou)(dou)(dou)(dou)、香菇(香菇食品)、毛豆(dou)(dou)(dou)(dou)、面筋(jin)、果丹皮、茴香、豌(wan)豆(dou)(dou)(dou)(dou)、黃醬(jiang)、金鐵菜、燕麥片、栗(li)子、堅果、黃豆(dou)(dou)(dou)(dou)粉(fen)和小(xiao)麥胚芽(ya)。