銅(tong)(tong)(Cuprum)是一種(zhong)金(jin)(jin)屬元(yuan)素,也(ye)是一種(zhong)過(guo)渡(du)元(yuan)素,化學符(fu)號Cu,英文(wen)copper,原(yuan)子序(xu)數29。純銅(tong)(tong)是柔(rou)軟的金(jin)(jin)屬,表面剛切開時為紅橙色帶金(jin)(jin)屬光澤,單質呈紫紅色。延展性好(hao),導熱(re)性和(he)導電性高,因此在電纜和(he)電氣、電子元(yuan)件是最(zui)常用的材料,也(ye)可用作建筑(zhu)材料,可以組成(cheng)眾(zhong)多(duo)種(zhong)合金(jin)(jin)。銅(tong)(tong)合金(jin)(jin)機械(xie)性能優異(yi),電阻率很(hen)低,其中最(zui)重要(yao)的數青銅(tong)(tong)和(he)黃銅(tong)(tong)。此外,銅(tong)(tong)也(ye)是耐(nai)用的金(jin)(jin)屬,可以多(duo)次回收而無損其機械(xie)性能。
二價銅(tong)(tong)鹽是最(zui)常見的銅(tong)(tong)化合(he)物,其(qi)水合(he)離(li)子常呈藍色(se),而氯做配體則顯綠色(se),是藍銅(tong)(tong)礦和綠松石等(deng)礦物顏色(se)的來(lai)源,歷史上曾(ceng)廣泛(fan)用(yong)作顏料。銅(tong)(tong)質建筑結構受(shou)腐(fu)蝕(shi)后會產生銅(tong)(tong)綠(堿式(shi)碳酸(suan)銅(tong)(tong))。裝飾(shi)藝術主要使用(yong)金屬銅(tong)(tong)和含(han)銅(tong)(tong)的顏料。
銅(tong)是(shi)人類最早使用(yong)的(de)(de)(de)金屬之一。早在史前時(shi)代,人們就開(kai)始(shi)采掘露天(tian)銅(tong)礦,并用(yong)獲取的(de)(de)(de)銅(tong)制造武器、工具和其他(ta)器皿,銅(tong)的(de)(de)(de)使用(yong)對早期(qi)人類文明的(de)(de)(de)進步(bu)影響深遠。銅(tong)是(shi)一種(zhong)存在于(yu)地殼(ke)和海洋中(zhong)的(de)(de)(de)金屬。銅(tong)在地殼(ke)中(zhong)的(de)(de)(de)含量約為(wei)0.01%,在個別銅(tong)礦床(chuang)中(zhong),銅(tong)的(de)(de)(de)含量可以達到(dao)3%~5%。自然(ran)界(jie)中(zhong)的(de)(de)(de)銅(tong),多數以化合物(wu)即銅(tong)礦石存在。
銅(tong)(tong)的活動性(xing)較弱,鐵單(dan)質(zhi)與硫酸銅(tong)(tong)反應可以(yi)置換出(chu)銅(tong)(tong)單(dan)質(zhi)。銅(tong)(tong)單(dan)質(zhi)不(bu)溶于(yu)非氧(yang)化性(xing)酸。
人類使用(yong)銅及其合金(jin)已有數千年歷史。古羅(luo)馬時期銅的主要開(kai)采地是塞(sai)浦路斯(si)(si),因此最(zui)初得(de)名(ming)cyprium(意(yi)為(wei)塞(sai)浦路斯(si)(si)的金(jin)屬),后(hou)來(lai)(lai)變(bian)為(wei)cuprum,這是其英(ying)語(copper)、法語(cuivre)和德語(Kupfer)的來(lai)(lai)源。
銅(tong)(tong)是(shi)人(ren)類(lei)最早(zao)使用(yong)的(de)金屬之一。早(zao)在史(shi)前時代(dai),人(ren)們就(jiu)開(kai)始采掘(jue)露天銅(tong)(tong)礦,并用(yong)獲取的(de)銅(tong)(tong)制(zhi)造武器、式(shi)具和其(qi)他器皿,銅(tong)(tong)的(de)使用(yong)對早(zao)期人(ren)類(lei)文(wen)明的(de)進步影(ying)響深(shen)遠。
中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)使用(yong)銅(tong)(tong)(tong)的(de)歷(li)史年(nian)(nian)代(dai)(dai)久遠。大(da)約(yue)在六七千年(nian)(nian)以前中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)人的(de)祖先就(jiu)發(fa)現并(bing)(bing)開始使用(yong)銅(tong)(tong)(tong)。1973年(nian)(nian)陜西(xi)臨潼姜寨遺址曾出(chu)(chu)土一(yi)件(jian)半圓形殘銅(tong)(tong)(tong)片,經鑒定為黃銅(tong)(tong)(tong)。1975年(nian)(nian)甘肅東(dong)鄉林家馬家窯文化遺址(約(yue)公元前3000左右(you))出(chu)(chu)土一(yi)件(jian)青銅(tong)(tong)(tong)刀,這是目前在中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)發(fa)現的(de)最早的(de)青銅(tong)(tong)(tong)器,是中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)進(jin)(jin)入青銅(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)的(de)證(zheng)明(ming)。相對西(xi)亞、南亞及(ji)北(bei)非(fei)于距今約(yue)6500年(nian)(nian)前先后進(jin)(jin)入青銅(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)而言,中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)青銅(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)的(de)到來較(jiao)晚。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)存在一(yi)個銅(tong)(tong)(tong)器與(yu)(yu)石(shi)器并(bing)(bing)用(yong)時(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai),年(nian)(nian)代(dai)(dai)距今約(yue)為5500~4500年(nian)(nian)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)在此基礎上發(fa)明(ming)青銅(tong)(tong)(tong)合金,與(yu)(yu)世(shi)界青銅(tong)(tong)(tong)器發(fa)展模式相同。
“國(guo)之大事,在(zai)祀及(ji)戎。”對于中國(guo)先(xian)秦中原(yuan)各國(guo)而言,最大的(de)(de)事情莫過于祭(ji)祀和(he)對外戰爭。作為(wei)代表當(dang)時(shi)最先(xian)進(jin)的(de)(de)金(jin)屬冶煉、鑄(zhu)造技術的(de)(de)青(qing)銅,也主要用在(zai)祭(ji)祀禮儀和(he)戰爭上。夏(xia)、商(shang)、周三代所發現的(de)(de)青(qing)銅器(qi),其(qi)功能(neng)(用)均為(wei)禮儀用具(ju)(ju)和(he)武器(qi)以及(ji)圍(wei)繞二者(zhe)的(de)(de)附屬用具(ju)(ju),這一(yi)點(dian)與世界各國(guo)青(qing)銅器(qi)有(you)區別(bie),形成了(le)具(ju)(ju)有(you)中國(guo)傳統特色的(de)(de)青(qing)銅器(qi)文(wen)化體系(xi)。
一(yi)般把中(zhong)國青銅(tong)器文化(hua)的(de)發(fa)展劃分(fen)為(wei)三大(da)階段,即形(xing)成(cheng)期(qi)(qi)、鼎盛時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)期(qi)(qi)和轉變期(qi)(qi)。形(xing)成(cheng)期(qi)(qi)是(shi)指(zhi)(zhi)龍山時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai),距(ju)今4500~4000年(nian);鼎盛期(qi)(qi)即中(zhong)國青銅(tong)器時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai),時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai)包(bao)括夏、商、西周(zhou)、春秋及戰(zhan)國早期(qi)(qi),延(yan)續時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間約一(yi)千六百余年(nian),也(ye)就是(shi)中(zhong)國傳統體系(xi)的(de)青銅(tong)器文化(hua)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)代(dai)(dai);轉變時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)期(qi)(qi)指(zhi)(zhi)戰(zhan)國末期(qi)(qi)~秦漢(han)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)期(qi)(qi),青銅(tong)器已(yi)逐步被鐵器取代(dai)(dai),不僅數量(liang)上大(da)減,而(er)且也(ye)由原(yuan)來禮(li)樂兵器及使用(yong)在禮(li)儀祭祀,戰(zhan)爭活動(dong)等等重要場合變成(cheng)日(ri)常用(yong)具,其相應的(de)器別(bie)種類、構造(zao)特征(zheng)、裝飾藝術(shu)也(ye)發(fa)生了轉折(zhe)性的(de)變化(hua)。
距(ju)今4500~4000年龍(long)山(shan)時(shi)(shi)代(dai),相當于堯舜禹傳說時(shi)(shi)代(dai)。古文(wen)獻上(shang)記(ji)載(zai)當時(shi)(shi)人們已(yi)開始冶鑄青銅器(qi)。黃河、長(chang)江中下(xia)游地區的龍(long)山(shan)時(shi)(shi)代(dai)遺址(zhi)里,經(jing)考(kao)古發(fa)掘,在幾(ji)十處遺址(zhi)里發(fa)現了青銅器(qi)制品。從現有的材料來看,形成期(qi)的銅器(qi)有以下(xia)特點(dian):
1、紅(hong)(hong)銅(tong)(tong)(tong)與青(qing)銅(tong)(tong)(tong)器并(bing)存(cun),并(bing)出(chu)(chu)現黃銅(tong)(tong)(tong)。甘(gan)肅(su)省(sheng)東鄉林家遺(yi)址(zhi),出(chu)(chu)土(tu)(tu)一(yi)(yi)件范(fan)鑄的(de)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)刀;河(he)北省(sheng)唐山(shan)大(da)城山(shan)遺(yi)址(zhi)發(fa)現兩件帶孔紅(hong)(hong)銅(tong)(tong)(tong)牌飾;河(he)南省(sheng)登封王(wang)城崗龍山(shan)城內(nei)出(chu)(chu)土(tu)(tu)一(yi)(yi)件含錫7%的(de)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)容器殘片(pian);山(shan)西省(sheng)襄(xiang)汾陶寺墓(mu)地內(nei)出(chu)(chu)土(tu)(tu)一(yi)(yi)件完整銅(tong)(tong)(tong)鈴,系紅(hong)(hong)銅(tong)(tong)(tong);山(shan)東膠縣三里河(he)遺(yi)址(zhi)出(chu)(chu)土(tu)(tu)兩件黃銅(tong)(tong)(tong)錐;山(shan)東省(sheng)棲霞楊(yang)家圈出(chu)(chu)土(tu)(tu)黃銅(tong)(tong)(tong)殘片(pian)。發(fa)現銅(tong)(tong)(tong)質制品數量最多的(de)是(shi)甘(gan)肅(su)、青(qing)海(hai)、寧夏(xia)一(yi)(yi)帶的(de)齊家文化,有好幾(ji)處墓(mu)地出(chu)(chu)土(tu)(tu)刀、錐、鉆、環和銅(tong)(tong)(tong)鏡,有些是(shi)青(qing)銅(tong)(tong)(tong),有些是(shi)紅(hong)(hong)銅(tong)(tong)(tong)。制作(zuo)技術方面,有的(de)是(shi)鍛打(da)的(de),有的(de)是(shi)用范(fan)鑄造的(de),比較先進。
2、青(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)品(pin)種較少,多屬于日常(chang)工具(ju)和生(sheng)活類(lei),如(ru)刀、錐、鉆、環、銅(tong)(tong)(tong)鏡、裝飾品(pin)等。但是應(ying)當(dang)承認當(dang)時(shi)(shi)(shi)人們(men)已(yi)能夠(gou)制造容(rong)(rong)器(qi)。此(ci)外,在(zai)龍山文化中常(chang)見紅色(se)或(huo)(huo)黃色(se)陶鬶,且流口,腹(fu)襠(dang)部常(chang)有(you)模仿的金屬鉚釘,如(ru)果認為這時(shi)(shi)(shi)的銅(tong)(tong)(tong)鬶容(rong)(rong)器(qi)與夏商(shang)銅(tong)(tong)(tong)鬶,爵、斝(jia)容(rong)(rong)器(qi)功能一樣(yang)的話,當(dang)時(shi)(shi)(shi)的青(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)已(yi)經在(zai)或(huo)(huo)開始轉向禮器(qi)了。
3、一般小遺址也出土銅(tong)(tong)制(zhi)品,一般居(ju)民也擁青(qing)銅(tong)(tong)制(zhi)品。此(ci)外,這個(ge)時期的(de)青(qing)銅(tong)(tong)制(zhi)品多樸(pu)實無飾,就是有紋(wen)(wen)飾的(de)銅(tong)(tong)鏡也僅為(wei)星條(tiao)紋(wen)(wen)、三角紋(wen)(wen)等(deng)等(deng)的(de)幾何(he)文飾,絕無三代青(qing)銅(tong)(tong)器紋(wen)(wen)飾的(de)神秘感。
鼎盛期即中(zhong)(zhong)國青銅器(qi)(qi)(qi)(qi)時代,包括夏、商(shang)、西周、春(chun)秋及(ji)戰國早期,延續(xu)時間(jian)約一千六百余年。這(zhe)個時期的(de)(de)(de)青銅器(qi)(qi)(qi)(qi)主要分為(wei)禮(li)(li)樂器(qi)(qi)(qi)(qi)、兵器(qi)(qi)(qi)(qi)及(ji)雜器(qi)(qi)(qi)(qi)。樂器(qi)(qi)(qi)(qi)也主要用在宗廟祭(ji)祀活動中(zhong)(zhong)。禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)古代繁文(wen)縟節的(de)(de)(de)禮(li)(li)儀中(zhong)(zhong)使用的(de)(de)(de),或陳于廟堂,或用于宴飲(yin)、盥(guan)洗,還有一些是(shi)(shi)專(zhuan)門做(zuo)殉(xun)葬的(de)(de)(de)明器(qi)(qi)(qi)(qi)。青銅禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)帶有一定的(de)(de)(de)神(shen)圣性(xing),是(shi)(shi)不能(neng)在一般生活場合使用的(de)(de)(de)。所有青銅器(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong),禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)數(shu)量最(zui)多(duo),制(zhi)作(zuo)也最(zui)精美。禮(li)(li)樂器(qi)(qi)(qi)(qi)可以代表中(zhong)(zhong)國青銅器(qi)(qi)(qi)(qi)制(zhi)作(zuo)工藝的(de)(de)(de)最(zui)高水平。禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)種類(lei)包括烹炊(chui)器(qi)(qi)(qi)(qi)、食器(qi)(qi)(qi)(qi)、酒器(qi)(qi)(qi)(qi)、水器(qi)(qi)(qi)(qi)和神(shen)像類(lei)。這(zhe)一時期的(de)(de)(de)青銅器(qi)(qi)(qi)(qi)裝飾最(zui)為(wei)精美,文(wen)飾種類(lei)也較多(duo)。
青(qing)銅(tong)器最常見花紋(wen)(wen)(wen)之一(yi),是(shi)饕(tao)(tao)餮紋(wen)(wen)(wen),也叫獸面(mian)紋(wen)(wen)(wen)。這(zhe)種(zhong)紋(wen)(wen)(wen)飾最早出現在距今五千年(nian)前長江下游地區的(de)良渚(zhu)文化(hua)玉器上,山(shan)東龍山(shan)文化(hua)繼承了這(zhe)種(zhong)紋(wen)(wen)(wen)飾。饕(tao)(tao)餮紋(wen)(wen)(wen),本身(shen)就(jiu)有(you)(you)濃厚的(de)神(shen)秘(mi)色(se)彩。《呂氏春秋·先識》篇內云:“周(zhou)鼎著(zhu)饕(tao)(tao)餮,有(you)(you)首(shou)無身(shen),食(shi)人(ren)未咽,害(hai)及(ji)其(qi)身(shen)。”故此,一(yi)般把(ba)這(zhe)種(zhong)獸面(mian)紋(wen)(wen)(wen)稱之為饕(tao)(tao)餮紋(wen)(wen)(wen)。饕(tao)(tao)餮紋(wen)(wen)(wen)在二(er)里(li)頭(tou)夏文化(hua)中(zhong)青(qing)銅(tong)器上已有(you)(you)了。商周(zhou)兩(liang)代的(de)饕(tao)(tao)餮紋(wen)(wen)(wen)類型很(hen)多(duo),有(you)(you)的(de)像龍、像虎、像牛(niu)、像羊、像鹿;還有(you)(you)像鳥(niao)、像鳳、像人(ren)的(de)。西周(zhou)時代,青(qing)銅(tong)器紋(wen)(wen)(wen)飾的(de)神(shen)秘(mi)色(se)彩逐漸減退。龍和鳳,仍然是(shi)許多(duo)青(qing)銅(tong)器花紋(wen)(wen)(wen)的(de)母題。可以說許多(duo)圖案化(hua)的(de)花紋(wen)(wen)(wen),實際是(shi)從龍蛇、鳳鳥(niao)兩(liang)大類紋(wen)(wen)(wen)飾衍變而(er)來的(de)。
蟬紋(wen),是商代(dai)、西(xi)周常(chang)見的(de)(de)(de)(de)花紋(wen),到了(le)春秋(qiu),還有(you)變形(xing)的(de)(de)(de)(de)蟬紋(wen)。春秋(qiu)時代(dai),螭(chi)龍紋(wen)盛行(xing),逐漸占據了(le)統治地(di)位,把其他花紋(wen)差不(bu)多都擠掉了(le)。中國青銅(tong)器(qi)(qi)(qi)還有(you)一特(te)點,就是迄今(jin)為(wei)止沒(mei)有(you)發現過任何肖像(xiang)。不(bu)少的(de)(de)(de)(de)青銅(tong)器(qi)(qi)(qi)用人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)面形(xing)作為(wei)裝飾品,如(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)面方鼎、人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)面鉞等,但這些(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)面都不(bu)是什么(me)特(te)定人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)物(wu)的(de)(de)(de)(de)面容。更多的(de)(de)(de)(de)器(qi)(qi)(qi)物(wu)是人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體形(xing)象,如(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)的(de)(de)(de)(de)燈或器(qi)(qi)(qi)座;或者以(yi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體作為(wei)器(qi)(qi)(qi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)一部分,如(ru)鐘架有(you)佩(pei)劍(jian)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)舉手托住橫梁(liang),銅(tong)盤下(xia)有(you)幾個人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)器(qi)(qi)(qi)足之類,這些(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)大部分是男(nan)女侍從的(de)(de)(de)(de)裝束,而且也不(bu)是特(te)定婢奴的(de)(de)(de)(de)肖像(xiang)。四川廣漢三星堆(dui)出土的(de)(de)(de)(de)立體像(xiang)、人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)頭像(xiang),大小(xiao)均超過正常(chang)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren),均長耳突目,高鼻闊口,富于神秘(mi)色(se)彩,應是神話人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)物(wu)。
商周(zhou)青銅器中數以萬(wan)計的銅器留有銘文,這些文字(zi),一般叫金文。對于(yu)歷史(shi)學者(zhe)而言起(qi)著(zhu)證史(shi)、補史(shi)的作用。
中國(guo)青銅器的(de)銘文(wen)(wen),文(wen)(wen)字(zi)(zi)以(yi)鑄(zhu)成者(zhe)為多。凹入的(de)字(zi)(zi)樣,稱(cheng)為陰(yin)文(wen)(wen),少數文(wen)(wen)字(zi)(zi)凸起,稱(cheng)陽文(wen)(wen)。商代和西(xi)周,可以(yi)說銘文(wen)(wen)都是鑄(zhu)成的(de),只(zhi)有(you)極個別(bie)用鋒利的(de)工具刻字(zi)(zi)的(de)例子(zi)。
西周晚期,開始(shi)出(chu)現完全是(shi)刻(ke)(ke)成的(de)銘文。戰國中期,大多數銘文已經(jing)是(shi)刻(ke)(ke)制(zhi)的(de),連(lian)河北省平(ping)山中山王(wang)漢墓(mu)的(de)三件極為典重的(de)禮(li)器,都是(shi)契刻(ke)(ke)而成,其刀(dao)法(fa)異常(chang)圓熟,有很高的(de)藝術(shu)價值。
中國古(gu)代青銅(tong)器(qi)的(de)(de)(de)另一個突(tu)出特征(zheng)是制作工藝(yi)的(de)(de)(de)精巧(qiao)絕倫,顯示出古(gu)代匠(jiang)師們巧(qiao)奪天工的(de)(de)(de)創造(zao)才能。用陶(tao)質的(de)(de)(de)復合范澆鑄(zhu)(zhu)制作青銅(tong)器(qi)的(de)(de)(de)和(he)范法,在中國古(gu)代得到充分的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。陶(tao)范的(de)(de)(de)選料塑模翻范,花紋(wen)刻制均極為(wei)考究,渾鑄(zhu)(zhu)、分鑄(zhu)(zhu)、鑄(zhu)(zhu)接、疊鑄(zhu)(zhu)技術非常成熟(shu)。隨后(hou)發(fa)展(zhan)出來無須分鑄(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)失(shi)蠟(la)法工藝(yi)技術,無疑是青銅(tong)鑄(zhu)(zhu)造(zao)工藝(yi)的(de)(de)(de)一大(da)進步(bu)。古(gu)人(ren)認為(wei)青銅(tong)器(qi)極其牢固,銘文(wen)(wen)可以流傳(chuan)不(bu)朽,因(yin)此要長期流傳(chuan)的(de)(de)(de)事項必須鑄(zhu)(zhu)在青銅(tong)物(wu)之上。因(yin)此,銘文(wen)(wen)已(yi)成為(wei)今天研究古(gu)代歷(li)史(shi)的(de)(de)(de)重(zhong)要材料。
在青銅器上加以(yi)鑲嵌以(yi)增加美觀,這種(zhong)(zhong)技術很早就出現了。鑲嵌的(de)(de)材料,第(di)(di)一種(zhong)(zhong)是綠松石(shi),這種(zhong)(zhong)綠色的(de)(de)寶石(shi),至今仍應(ying)用在首飾上。第(di)(di)二種(zhong)(zhong)是玉(yu),有玉(yu)援戈,玉(yu)葉(xie)的(de)(de)矛,玉(yu)刃(ren)(ren)的(de)(de)斧(fu)鉞(yue)等。第(di)(di)三種(zhong)(zhong)隕鐵(tie)(tie)(tie),如鐵(tie)(tie)(tie)刃(ren)(ren)銅鉞(yue),鐵(tie)(tie)(tie)援銅刃(ren)(ren),經鑒定,鐵(tie)(tie)(tie)刃(ren)(ren)均為碩鐵(tie)(tie)(tie)。第(di)(di)四種(zhong)(zhong)是嵌紅銅,用紅銅來(lai)組成獸(shou)形花(hua)紋。春(chun)秋戰國(guo)時也(ye)有用金、銀來(lai)鑲嵌裝飾的(de)(de)青銅器。
東周時代,冶鑄技術(shu)發展較高(gao),出現了制造青銅器的(de)(de)技術(shu)總(zong)結(jie)性文獻《考工記》。書中對制作(zuo)鐘鼎、斧斤、弋(yi)戟等(deng)各種器物(wu)所(suo)用青銅中銅錫(xi)的(de)(de)比(bi)例做了詳(xiang)細的(de)(de)規定。由(you)于戰爭(zheng)頻繁,兵器鑄造得到了迅速發展。特別是吳、越(yue)的(de)(de)寶劍(jian)(jian),異常(chang)鋒利(li),名(ming)(ming)聞天(tian)下,出現了一(yi)些著名(ming)(ming)的(de)(de)鑄劍(jian)(jian)的(de)(de)匠師,如干將,歐冶子等(deng)人。有(you)的(de)(de)寶劍(jian)(jian)雖已在(zai)地下埋藏兩(liang)千多(duo)年,但仍然可以切開成(cheng)疊的(de)(de)紙張。越(yue)王勾踐劍(jian)(jian)等(deng)一(yi)些劍(jian)(jian),其表面(mian)經(jing)過(guo)一(yi)定的(de)(de)化學處理,形成(cheng)防銹的(de)(de)菱形、鱗(lin)片形或火焰形的(de)(de)花紋,異常(chang)華麗。
轉變(bian)時期一般指戰(zhan)國末(mo)年(nian)至秦漢末(mo)年(nian)這一時期。經過幾百年(nian)的(de)(de)兼并戰(zhan)爭及(ji)以富國、強兵為目的(de)(de)的(de)(de)政(zheng)治、經濟、文化改(gai)革,以郡(jun)縣制(zhi)取代分封制(zhi),具(ju)有中央集權性質(zhi)的(de)(de)封建(jian)社會最終建(jian)立,傳統的(de)(de)禮儀制(zhi)度已徹底瓦解(jie),鐵制(zhi)品已廣(guang)泛使用。社會各領域均發生了翻天覆地的(de)(de)變(bian)化。
青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)在社會生活中的(de)地位(wei)逐漸下降(jiang),器(qi)物(wu)大(da)多日用化,但(dan)是具體到某(mou)些青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi),精美(mei)的(de)作品還是不(bu)少的(de)。如在陜西臨潼秦始皇陵掘獲的(de)兩(liang)乘(cheng)銅(tong)(tong)車(che)(che)(che)馬(ma)(ma)(ma)。第(di)一乘(cheng)駕四馬(ma)(ma)(ma),車(che)(che)(che)上有棚(peng),御者(zhe)為坐狀。這兩(liang)乘(cheng)車(che)(che)(che)馬(ma)(ma)(ma)均為青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)鑄件構(gou)成,大(da)小與實際合乎比例,極其精巧。車(che)(che)(che)馬(ma)(ma)(ma)上還有不(bu)少金銀飾件,通(tong)體施(shi)以(yi)彩繪。第(di)二乘(cheng)馬(ma)(ma)(ma),長(chang)3.17、高1.06米,可以(yi)說(shuo)是迄今發掘到的(de)形制巨大(da)、結構(gou)又最復雜的(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)。
到了東漢末(mo)年,陶瓷器(qi)得到較(jiao)大發展(zhan),在社會生活中的(de)作(zuo)用日益重要(yao),從而把日用青銅器(qi)皿(min)進一步從生活中排(pai)擠出去。至于兵(bing)器(qi),工具等方面,這時(shi)鐵器(qi)早已占了主(zhu)導地位(wei)。隋唐時(shi)期的(de)銅器(qi)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)類精美的(de)銅鏡(jing)(jing),一般均有各(ge)種(zhong)銘文。自此以后,青銅器(qi)除了銅鏡(jing)(jing)外,可以說不(bu)再(zai)有什么(me)發展(zhan)了。
外觀 銅呈紫紅(hong)色光澤的(de)金屬
密度 8.92克/立(li)方厘米
熔點 1083.4℃
沸點 2567℃
延展性 很好
導(dao)熱(re)和導(dao)電性能(neng) 較好
磁性 抗磁性
晶(jing)體(ti)類(lei)型 面心立方結構
電阻率(lv) 1.75×10-8Ω·m
聲(sheng)速(室溫) 3810(m/s)
楊氏模(mo)量 110-128GPa
剪切(qie)模量(liang) 48GPa
泊松比(bi) 0.34
莫氏硬度 3
維(wei)氏硬(ying)度 343–369MPa
布氏(shi)硬度 235–878MPa
固態密(mi)度 8.960g/cm3
熔融液態密度 8.920g/cm3
比(bi)熱容 24.440J/(mol·K)
汽化熱(re) 300.4kJ/mol
融化熱 13.26kJ/mol
熱導(dao)率 401W/(m.K)
膨脹系數(shu) (25°C)16.5μm/(m·K)
化合價 通(tong)常為(wei)+2,也有(you)+1(3價銅僅在少數不穩定的化合物中出現(xian),例如銅酸鉀KCuO2)
在地(di)殼中的含量(liang)(ppm) 50
在太陽中(zhong)的含量(liang)(ppm) 0.7
電(dian)離能(neng) 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
電子排布(bu)式 1s22s22p63s23p63d104s1
原子半徑 128pm
范德華(hua)半徑 140pm
與氧氣的反應
銅(tong)是不(bu)太活潑的重金屬(shu),在常溫下不(bu)與干燥空(kong)氣中(zhong)的氧(yang)氣化合,加熱時能產生黑(hei)色(se)的氧(yang)化銅(tong):
如果繼續在很高溫度下(xia)燃(ran)燒,就生成紅色的Cu2O:
與空氣的反(fan)應(ying)(與O2、H2O、CO2反(fan)應(ying))
在潮濕的空氣中放久后,銅(tong)表面會慢慢生成一層銅(tong)綠(堿式碳酸銅(tong)),銅(tong)綠可防(fang)止金屬進一步腐(fu)蝕,其組成是可變(bian)的。
或:
與鹵素的反應
銅可與氯氣在點燃條件下化合。
與硫的反應
加(jia)熱時,銅(tong)與硫(liu)直接(jie)化合(he)生成硫(liu)化亞銅(tong)(Cu2S):
與氯化鐵溶液反應
在電子工業中,常用FeCl3溶(rong)液來(lai)刻蝕銅,以制(zhi)造印刷線路。
與空氣和稀酸反應
在(zai)電位序(金屬活(huo)動性順序)中,銅(tong)族元素都在(zai)氫(qing)以(yi)后(hou),所以(yi)不能置換稀酸中的氫(qing)。但當有空氣存在(zai)時,銅(tong)可先被氧化成氧化銅(tong),然(ran)后(hou)再與酸作用然(ran)后(hou)緩慢溶于這些稀酸中。方程(cheng)式見下:
與濃鹽酸反應
該反應符合置換反應。
與氧化性酸反應
銅會被硝酸(suan)、濃硫酸(suan)(需加熱)等氧(yang)化性酸(suan)氧(yang)化而溶解:
催化劑
銅能充當一些有機(ji)反應的催化劑,如酒(jiu)精的催化氧化:
銅有(you)29個(ge)同位素。Cu-63和Cu-65很穩定,它們的自旋(xuan)量(liang)子數都為3/2。
同位素 豐度 半衰期(qi) 方式 能量(MeV) 產(chan)物(wu)
63Cu 69.15% 穩(wen)定,帶34個(ge)中子(zi)
64Cu 人造 12.700小(xiao)時(shi) ε - Ni
β - Zn
65Cu 30.85% 穩定,帶36個(ge)中子
67Cu 人造(zao) 61.83小時(shi) β - Zn
實驗室常用還原劑(如(ru)氫(qing)氣)還原氧化銅制得金屬銅。如(ru):
銅常(chang)見的價(jia)態是(shi)+1和+2。
銅(I)
銅(tong)(tong)(I)通常稱(cheng)為亞銅(tong)(tong),氯化(hua)亞銅(tong)(tong)(CuCl)、氧(yang)化(hua)亞銅(tong)(tong)(Cu2O)、硫化(hua)亞銅(tong)(tong)(Cu2S)都(dou)是常見的一(yi)價銅(tong)(tong)化(hua)合物。[Cu(NH3)2]2-是亞銅(tong)(tong)和氨(an)的配離子(zi),無色,易被氧(yang)化(hua),在酸性溶液中自行歧(qi)化(hua),生成Cu(II)和Cu。
銅(II)
銅(tong)(tong)(II)是銅(tong)(tong)最常見(jian)的(de)價態,它可以和絕(jue)大(da)部分常見(jian)的(de)陰離子形(xing)成(cheng)鹽,如眾所(suo)周知的(de)硫酸銅(tong)(tong),存在白色(se)的(de)無(wu)水物和藍色(se)的(de)五水合物。堿(jian)式(shi)碳酸銅(tong)(tong),又(you)稱銅(tong)(tong)綠,有好(hao)幾種組(zu)成(cheng)形(xing)式(shi)。氯化銅(tong)(tong)和硝(xiao)酸銅(tong)(tong)也是重要的(de)銅(tong)(tong)鹽。
銅(II)可以形成一(yi)系列的配離子,如Cu(H2O)4(藍(lan)色(se))、CuCl4(黃綠)、Cu(NH3)4(深藍(lan))等,它們(men)的顏色(se)也不盡相同。
常見銅化合物
硫(liu)酸(suan)(suan)銅(CuSO4)、醋(cu)酸(suan)(suan)銅((CH3COO)2Cu)、氧化銅(CuO)和(he)氧化亞(ya)銅(Cu2O)、氯化銅(CuCl2)和(he)氯化亞(ya)銅(CuCl)、硝酸(suan)(suan)銅(Cu(NO3)2)、氰化銅(Cu(CN)2)、脂肪酸(suan)(suan)銅、環(huan)烷(wan)酸(suan)(suan)銅(C22H14CuO4)等。
銅是與人類關(guan)系非(fei)常密(mi)切的(de)有色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),被廣泛(fan)地(di)應用于(yu)電氣(qi)、輕工、機械(xie)制造、建筑工業(ye)、國(guo)防工業(ye)等領(ling)域,在中(zhong)國(guo)有色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料的(de)消費中(zhong)僅次于(yu)鋁(lv)。銅是一(yi)種紅色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),同時也是一(yi)種綠色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。說它是綠色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),主要是因(yin)為它熔點較(jiao)低,容易再熔化、再冶煉,因(yin)而(er)回收利(li)用相當地(di)便宜。古代主要用于(yu)器皿(min)、藝(yi)術品及武器鑄造,比較(jiao)有名的(de)器皿(min)及藝(yi)術品如后(hou)母戊(wu)鼎、四羊方(fang)尊。
電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)和電(dian)(dian)(dian)子市(shi)場約(yue)占總數的(de)(de)(de)28%。1997年(nian),這兩個(ge)市(shi)場成為(wei)銅消(xiao)(xiao)耗的(de)(de)(de)第二大終端用戶(hu),擁有25%的(de)(de)(de)市(shi)場份額。在許多電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)產品(pin)(例如:電(dian)(dian)(dian)線(xian)(xian)、母線(xian)(xian)、變壓器(qi)(qi)(qi)繞組、重型(xing)(xing)馬達、電(dian)(dian)(dian)話線(xian)(xian)和電(dian)(dian)(dian)話電(dian)(dian)(dian)纜),銅的(de)(de)(de)使用壽命(ming)都相當地長(chang),只有經過20到50年(nian)以后,里面(mian)的(de)(de)(de)銅才可以進行回(hui)收(shou)利(li)用。其他含銅的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)和電(dian)(dian)(dian)子產品(pin)(比(bi)如:小(xiao)型(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)和消(xiao)(xiao)費(fei)電(dian)(dian)(dian)子產品(pin))使用壽命(ming)則比(bi)較短,一般是5~10年(nian)。商業性電(dian)(dian)(dian)子產品(pin)和大型(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)產品(pin)通常要回(hui)收(shou)的(de)(de)(de),因為(wei)它(ta)們除含有銅以外,還有其他珍貴的(de)(de)(de)金屬。盡(jin)管如此,小(xiao)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子消(xiao)(xiao)費(fei)產品(pin)的(de)(de)(de)回(hui)收(shou)率還是相當低的(de)(de)(de),因為(wei)它(ta)們里面(mian)幾(ji)乎沒有多少(shao)銅元(yuan)素。
隨著電(dian)子領(ling)域(yu)科學技術的(de)快(kuai)速發(fa)展,一些陳舊(jiu)的(de)含銅產品(pin)越(yue)來越(yue)過時(shi)了。比如,在二十世紀80年(nian)代,電(dian)話轉換站和(he)中(zhong)央營業所是(shi)銅和(he)銅合金(jin)碎屑的(de)主要來源,但是(shi)數(shu)字轉換的(de)出現使(shi)得(de)這些笨重的(de)、金(jin)屬(shu)密(mi)集的(de)東西變得(de)越(yue)來越(yue)過時(shi)了。
交通(tong)設備是(shi)(shi)銅的(de)(de)(de)(de)第三大市場(chang),約占(zhan)總(zong)數的(de)(de)(de)(de)13%,與二十(shi)世(shi)紀(ji)60年代基(ji)本(ben)相同。盡(jin)管交通(tong)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)性沒(mei)有改變,但是(shi)(shi)銅的(de)(de)(de)(de)使用(yong)形式(shi)卻發(fa)生了很大的(de)(de)(de)(de)變化。許多(duo)年來,自(zi)動(dong)散(san)熱器是(shi)(shi)這方面最重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)終端用(yong)戶;然而,銅在(zai)自(zi)動(dong)電器和(he)電子產品中的(de)(de)(de)(de)使用(yong)飛速(su)增長,而在(zai)熱交換(huan)器市場(chang)中的(de)(de)(de)(de)使用(yong)則有所(suo)下降。小轎車(che)的(de)(de)(de)(de)平均使用(yong)壽命是(shi)(shi)10-15年,幾乎(hu)所(suo)有的(de)(de)(de)(de)銅(包括散(san)熱器和(he)配線)都是(shi)(shi)在(zai)它的(de)(de)(de)(de)整體拆卸和(he)回收(shou)前(qian)來進行回收(shou)的(de)(de)(de)(de)。
工業機(ji)器(qi)和(he)(he)設備是另外一(yi)個主(zhu)要的應用市場,在(zai)當(dang)中銅往往有比(bi)較長的使用壽命(ming)。硬幣(bi)和(he)(he)軍火是這(zhe)方面(mian)主(zhu)要的終端用戶。子彈很少回(hui)收(shou),一(yi)些硬幣(bi)可以熔化,而(er)還(huan)有許多則(ze)由收(shou)藏者或(huo)儲蓄(xu)者保(bao)存,不(bu)可以進行回(hui)收(shou)。在(zai)機(ji)械和(he)(he)運(yun)輸車輛制造中,用于制造工業閥門和(he)(he)配件、儀表、滑動軸承、模具(ju)、熱交換器(qi)和(he)(he)泵等。
在化學工業中廣泛應用于(yu)制造(zao)真空器(qi)、蒸餾鍋(guo)、釀造(zao)鍋(guo)等。
在國(guo)防工業中(zhong)用以制造子彈、炮彈、槍炮零(ling)件等,每(mei)生產(chan)300萬(wan)發(fa)子彈,需用銅13~14噸。
在建筑工業(ye)中,用作各(ge)種管道(dao)、管道(dao)配件(jian)、裝飾器件(jian)等。
醫學(xue)中,銅(tong)的(de)殺菌作(zuo)用(yong)很(hen)早就被認知(zhi)。自20世紀(ji)50年代以來,人(ren)們還發現(xian)銅(tong)有非(fei)常好的(de)醫學(xue)用(yong)途(tu)。后來,墨西哥科學(xue)家也發現(xian)銅(tong)有抗癌功能。新(xin)世紀(ji),英國研究人(ren)員又發現(xian),銅(tong)元(yuan)素(su)有很(hen)強的(de)殺菌作(zuo)用(yong)。相(xiang)信不(bu)久的(de)將來,銅(tong)元(yuan)素(su)將為提高人(ren)類(lei)健(jian)康水平做(zuo)出巨大貢獻。
有(you)機(ji)化(hua)(hua)學中,有(you)機(ji)銅鋰化(hua)(hua)合物是一類重要的金屬有(you)機(ji)化(hua)(hua)合物。
銅的重要合金
黃(huang)銅(tong) 黃(huang)銅(tong)是銅(tong)與鋅的合(he)金,因色黃(huang)而得(de)名。黃(huang)銅(tong)的機(ji)械性能和耐磨(mo)性能都很好,可用(yong)于制造精密(mi)儀器(qi)、船(chuan)舶的零件、槍炮的彈(dan)殼等。黃(huang)銅(tong)敲(qiao)起來聲(sheng)音好聽(ting),因此(ci)鑼、鈸(ba)、鈴、號等樂器(qi)都是用(yong)黃(huang)銅(tong)制作的。
航海黃銅(tong) 銅(tong)與鋅、錫的(de)合(he)金(jin),抗海水侵蝕(shi),可用來(lai)制(zhi)作船(chuan)的(de)零件、平(ping)衡器。
青(qing)(qing)銅(tong) 銅(tong)與(yu)錫(xi)的(de)合金叫青(qing)(qing)銅(tong),因色青(qing)(qing)而(er)得名。在(zai)古代為(wei)常用(yong)合金(如中國的(de)青(qing)(qing)銅(tong)時代)。青(qing)(qing)銅(tong)一般具有較(jiao)好的(de)耐腐蝕性、耐磨(mo)性、鑄(zhu)造性和優良的(de)機械性能。用(yong)于制造精密軸(zhou)(zhou)承、高壓軸(zhou)(zhou)承、船舶(bo)上抗海水腐蝕的(de)機械零件以(yi)及各種板材(cai)、管(guan)材(cai)、棒材(cai)等。青(qing)(qing)銅(tong)還有一個(ge)反常的(de)特性——“熱縮(suo)冷(leng)脹”,用(yong)來鑄(zhu)造塑像,冷(leng)卻后膨(peng)脹,可以(yi)使眉(mei)目更(geng)清(qing)楚。
磷青銅 銅與錫、磷的合金,堅硬,可制彈簧(huang)。
白銅 白銅是銅與鎳的合(he)金,其色澤(ze)和銀(yin)一樣(yang),銀(yin)光(guang)閃閃,不(bu)易生銹。常用于(yu)制造硬幣、電器、儀表和裝飾品。
18K金(jin)(jin)(玫瑰金(jin)(jin)) 6/24的銅與18/24的金(jin)(jin)的合金(jin)(jin)。紅黃色(se),硬度大(da),可用來制作(zuo)首飾、裝飾品。
從銅(tong)礦(kuang)中開采出來(lai)的(de)銅(tong)礦(kuang)石,經過選礦(kuang)成為(wei)含銅(tong)品位較(jiao)高的(de)銅(tong)精礦(kuang)或者說是銅(tong)礦(kuang)砂(sha),銅(tong)精礦(kuang)需要經過冶(ye)煉提成,才(cai)能成為(wei)精銅(tong)及銅(tong)制品。最早的(de)銅(tong)礦(kuang)石來(lai)源是孔雀石。
銅(tong)礦(kuang)石的分類及屬性:
煉(lian)銅(tong)的原(yuan)料是銅(tong)礦石(shi)。銅(tong)礦石(shi)可分為三類:
分類 示例
硫(liu)化礦(kuang) 如黃銅(tong)礦(kuang)(CuFeS2)、斑銅(tong)礦(kuang)(Cu5FeS4)和輝銅(tong)礦(kuang)(Cu2S)等(deng)。
氧化礦 如赤銅礦(Cu2O)、孔(kong)雀石(shi)[Cu?(OH)?CO?]、藍銅礦[2CuCO3·Cu(OH)2]、硅孔(kong)雀石(shi)(CuSiO3·2H2O)等。
自然銅(tong) 銅(tong)礦(kuang)石中銅(tong)的含(han)量(liang)(liang)在1%左右(you)(0.5%~3%)的便有開采價值,因為采用(yong)浮(fu)選法(fa)可以把礦(kuang)石中一部分脈(mo)石等雜(za)質(zhi)除去(qu),而(er)得到含(han)銅(tong)量(liang)(liang)較高(8%~35%)的精礦(kuang)砂。
通(tong)過熔(rong)(rong)融冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)(lian)和電解(jie)精火(huo)煉(lian)(lian)(lian)生產(chan)出陰極銅,也即電解(jie)銅,一般適(shi)于高品位的(de)硫(liu)化銅礦(kuang)。火(huo)法(fa)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)(lian)一般是(shi)先將(jiang)含銅百分之幾或千分之幾的(de)原(yuan)礦(kuang)石(shi)(shi),通(tong)過選礦(kuang)提高到(dao)20%~30%,作為銅精礦(kuang),在密(mi)閉鼓風爐、反射(she)爐、電爐或閃速爐進行(xing)造(zao)锍(liu)熔(rong)(rong)煉(lian)(lian)(lian),產(chan)出的(de)熔(rong)(rong)锍(liu)(冰銅)接著送入(ru)轉(zhuan)爐進行(xing)吹(chui)煉(lian)(lian)(lian)成粗銅,再(zai)在另一種反射(she)爐內經過氧化精煉(lian)(lian)(lian)脫雜,或鑄成陽(yang)極板進行(xing)電解(jie),獲(huo)得(de)品位高達(da)99.9%的(de)電解(jie)銅。該流程簡短(duan)、適(shi)應性(xing)強,銅的(de)回(hui)收率(lv)可達(da)95%,但因礦(kuang)石(shi)(shi)中(zhong)的(de)硫(liu)在造(zao)锍(liu)和吹(chui)煉(lian)(lian)(lian)兩階段(duan)作為二氧化硫(liu)廢(fei)氣排出,不易回(hui)收,易造(zao)成污染(ran)。90年代(dai)出現如白銀(yin)法(fa)、諾(nuo)蘭達(da)法(fa)等(deng)熔(rong)(rong)池熔(rong)(rong)煉(lian)(lian)(lian)以及日(ri)本的(de)三菱法(fa)等(deng)、火(huo)法(fa)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)(lian)逐(zhu)漸向連續化、自(zi)動化發展。
從銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)礦石(shi)冶煉(lian)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong):以黃銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)礦為(wei)例,首先(xian)把精礦砂、熔(rong)劑(ji)(石(shi)灰石(shi)、砂等)和燃(ran)料(liao)(焦炭(tan)、木炭(tan)或(huo)無煙煤)混合,投入(ru)(ru)“密閉”鼓(gu)風(feng)爐(lu)中(zhong),在(zai)1000℃左右進行(xing)(xing)熔(rong)煉(lian)。于是礦石(shi)中(zhong)一(yi)(yi)部(bu)分硫(liu)(liu)(liu)(liu)成(cheng)為(wei)SO?(用于制硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸),大部(bu)分的(de)砷、銻(ti)等雜(za)質成(cheng)為(wei)As?O?、Sb?O?等揮發性物質而(er)(er)被除(chu)(chu)去(qu):2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一(yi)(yi)部(bu)分鐵(tie)的(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化物轉(zhuan)(zhuan)變為(wei)氧(yang)化物:2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟剩余的(de)FeS等便熔(rong)融在(zai)一(yi)(yi)起而(er)(er)形(xing)成(cheng)“冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)”(主要由Cu?S和FeS互相(xiang)溶解形(xing)成(cheng)的(de),它的(de)含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)率在(zai)20%~50%之間(jian),含(han)硫(liu)(liu)(liu)(liu)率在(zai)23%~27%之間(jian)),FeO跟SiO?形(xing)成(cheng)熔(rong)渣(zha):FeO+SiO?=FeSiO?。熔(rong)渣(zha)浮在(zai)熔(rong)融冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)上面,容(rong)易(yi)分離,借以除(chu)(chu)去(qu)一(yi)(yi)部(bu)分雜(za)質。然后把冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入(ru)(ru)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)中(zhong),加入(ru)(ru)熔(rong)劑(ji)(石(shi)英(ying)砂)后鼓(gu)入(ru)(ru)空氣進行(xing)(xing)吹(chui)煉(lian)(1100~1300℃)。由于鐵(tie)比(bi)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)對氧(yang)有(you)較(jiao)大的(de)親(qin)和力,而(er)(er)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)比(bi)鐵(tie)對硫(liu)(liu)(liu)(liu)有(you)較(jiao)大的(de)親(qin)和力,因此冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)中(zhong)的(de)FeS先(xian)轉(zhuan)(zhuan)變為(wei)FeO,跟熔(rong)劑(ji)結合成(cheng)渣(zha),而(er)(er)后Cu?S才轉(zhuan)(zhuan)變為(wei)Cu?O,Cu?O跟Cu?S反應(ying)生成(cheng)粗(cu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)量約(yue)為(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把粗(cu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入(ru)(ru)反射爐(lu),加入(ru)(ru)熔(rong)劑(ji)(石(shi)英(ying)砂),通入(ru)(ru)空氣,使粗(cu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)中(zhong)的(de)雜(za)質氧(yang)化,跟熔(rong)劑(ji)形(xing)成(cheng)爐(lu)渣(zha)而(er)(er)除(chu)(chu)去(qu)。在(zai)雜(za)質除(chu)(chu)到一(yi)(yi)定(ding)程度(du)后,再噴(pen)入(ru)(ru)重(zhong)油,由重(zhong)油燃(ran)燒產(chan)生的(de)一(yi)(yi)氧(yang)化碳等還原性氣體使氧(yang)化亞銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)在(zai)高溫下還原為(wei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。得到的(de)精銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)約(yue)含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)99.7%。
除了銅(tong)(tong)(tong)(tong)精(jing)礦之(zhi)外,廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)作為(wei)精(jing)煉銅(tong)(tong)(tong)(tong)的主要原(yuan)料(liao)之(zhi)一,包括舊廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)和新(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong),舊廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)來(lai)自舊設(she)備和舊機器,廢(fei)(fei)棄的樓房(fang)和地下管道;新(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)來(lai)自加工廠棄掉的銅(tong)(tong)(tong)(tong)屑(銅(tong)(tong)(tong)(tong)材的產(chan)出比為(wei)50%左右(you)),一般廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)供(gong)應較穩定,廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)可以分為(wei):裸雜銅(tong)(tong)(tong)(tong):品(pin)位在(zai)90%以上;黃(huang)雜銅(tong)(tong)(tong)(tong)(電線(xian)):含銅(tong)(tong)(tong)(tong)物料(liao)(舊馬達、電路(lu)板(ban));由廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)和其他類似材料(liao)生產(chan)出的銅(tong)(tong)(tong)(tong),也稱(cheng)為(wei)再(zai)生銅(tong)(tong)(tong)(tong)。
一船適(shi)于(yu)低品(pin)位(wei)的(de)氧(yang)化(hua)銅(tong)(tong),生產(chan)出(chu)的(de)精銅(tong)(tong)稱為電積(ji)銅(tong)(tong)。現(xian)代濕(shi)法(fa)冶(ye)(ye)煉(lian)有(you)硫酸化(hua)焙燒—浸(jin)(jin)(jin)出(chu)—電積(ji),浸(jin)(jin)(jin)出(chu)—萃(cui)取—電積(ji),細菌(jun)浸(jin)(jin)(jin)出(chu)等法(fa),適(shi)于(yu)低品(pin)位(wei)復雜礦(kuang)(kuang)、氧(yang)化(hua)銅(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)、含銅(tong)(tong)廢礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)堆浸(jin)(jin)(jin)、槽浸(jin)(jin)(jin)選用(yong)或就地浸(jin)(jin)(jin)出(chu)。濕(shi)法(fa)冶(ye)(ye)煉(lian)技(ji)術正在逐步推(tui)廣,預計本(ben)世紀(ji)末可達(da)總產(chan)量的(de)20%,濕(shi)法(fa)冶(ye)(ye)煉(lian)的(de)推(tui)出(chu)使銅(tong)(tong)的(de)冶(ye)(ye)煉(lian)成本(ben)大(da)大(da)降低。
銅(tong)冶煉(lian)行(xing)業(ye)(ye)是國民經(jing)濟中的基礎性行(xing)業(ye)(ye),特(te)別是我國正(zheng)處于工業(ye)(ye)化階段,對銅(tong)的需求保持高速增長,銅(tong)冶煉(lian)行(xing)業(ye)(ye)在國民經(jing)濟中的地(di)位(wei)將不斷提高。
世界銅(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)資源(yuan)比較豐(feng)富。銅(tong)不難從(cong)它的(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)中(zhong)提(ti)取,但可開(kai)采的(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)藏相對稀(xi)少。有些(xie),如在瑞(rui)典法(fa)倫的(de)(de)(de)銅(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang),從(cong)13世紀(ji)開(kai)始,曾是(shi)巨大(da)財富的(de)(de)(de)來源(yuan)。一種提(ti)取這種金屬(shu)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)是(shi)烘(hong)烤(kao)硫化礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi),然后用水(shui)分離出其(qi)形成的(de)(de)(de)硫酸銅(tong)。之后流(liu)淌過鐵屑表面銅(tong)就會沉淀,形成的(de)(de)(de)薄層很容易分離。世界上已探明的(de)(de)(de)銅(tong)約為(wei)3.5~5.7億(yi)噸,其(qi)中(zhong)斑(ban)巖銅(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)約占全部總量的(de)(de)(de)76%。從(cong)地(di)區分布看,全球銅(tong)蘊(yun)藏量最(zui)豐(feng)富的(de)(de)(de)地(di)區共有五個:
非洲:剛果盧(lu)伊盧(lu)(科盧(lu)韋齊)、希圖(tu)魯、贊比亞盧(lu)安夏(xia)和巴(ba)利巴(ba)、穆富利拉、恩昌加TLP、恩卡(ka)納(羅卡(ka)納)。
亞洲:中國白銀(yin)(金川)/甘(gan)肅(su)、山(shan)東/陽谷(gu)祥光銅業大冶(ye)、貴溪、葫蘆(lu)島、金昌、上(shang)海、天(tian)津、云南(nan)、印度伯爾拉(la)銅(代海伊(yi))、杜蒂戈林、伊(yi)朗薩爾切(qie)什(shen)梅、日本別(bie)子/愛媛(東予冶(ye)煉(lian)廠(chang))、小坂(ban)(秋田)直島(香川)、小名濱(福島)、佐賀(he)關(大分)、玉野(岡(gang)山(shan))、哈(ha)薩克斯(si)坦巴爾卡什(shen)米斯(si)、杰茲(zi)卡茲(zi)甘(gan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)、韓國溫(wen)山(shan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)Ⅰ、溫(wen)山(shan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)Ⅱ、菲(fei)律賓伊(yi)莎貝爾/萊(lai)特(菲(fei)律賓熔煉(lian)與精煉(lian)協會)、烏茲(zi)別(bie)克斯(si)坦阿爾馬雷克冶(ye)煉(lian)廠(chang)。
歐洲:奧地利(li)布里克(ke)斯(si)萊格(ge)(ge)比利(li)時貝爾(er)(er)瑟;霍博(bo)(bo)肯、UM皮爾(er)(er)多普芬蘭(lan)哈爾(er)(er)亞(ya)瓦(wa)爾(er)(er)塔德(de)(de)國(guo)漢(han)堡、黑特(te)施泰、呂嫩(nen)Lunen170、意大利(li)波代馬格(ge)(ge)拉、波蘭(lan)格(ge)(ge)沃(wo)古夫(fu)(fu)Ⅰ、格(ge)(ge)沃(wo)古夫(fu)(fu)Ⅱ、萊格(ge)(ge)尼察(cha)冶(ye)煉廠(chang)、羅(luo)馬尼亞(ya)茲拉特(te)納冶(ye)煉廠(chang)、俄羅(luo)斯(si)基洛夫(fu)(fu)格(ge)(ge)拉德(de)(de)(卡拉塔)、克(ke)拉斯(si)諾烏拉爾(er)(er)斯(si)克(ke)冶(ye)煉廠(chang)、納杰日(ri)金(jin)斯(si)基、諾里爾(er)(er)斯(si)克(ke)冶(ye)煉廠(chang)、中(zhong)烏拉爾(er)(er)斯(si)克(ke)冶(ye)煉廠(chang)、西班牙韋(wei)爾(er)(er)瓦(wa)、瑞典倫島、英(ying)國(guo)沃(wo)爾(er)(er)索爾(er)(er)、南斯(si)拉夫(fu)(fu)博(bo)(bo)爾(er)(er)。
單位:千噸
美國 1986.6 1664.2 1276.7 2057.8
日本 1127.1 1243 1276.6 1613.2
德國(guo) 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇(su)聯 1290 1320 1270 880
中國 346 398 470 590
法國 326.1 419 399 481.2
意大利 326 342 420 470.7
比(bi)利(li)時 295.4 277.1 291.8 372
韓國 53.2 131.9 259 343.2
英國(guo) 512.2 355.4 327.7 269.4
十大(da)國消(xiao)費量(liang) 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全(quan)球消費量 9059.9 9033.1 10413.6 10714
年產量(千噸)
國(guo)名 1977 1982 1987 1992
智利 1056.5 1242.2 1412.9 1940
美國 1346.8 1147 1243.6 1760.5
加拿大 780.9 612.4 794.1 764.2
贊比亞(ya) 656.2 574.5 463.2 440
波蘭 284.8 376 438 387
中(zhong)國 99.8 175 250 375
俄羅(luo)斯 853 560 630 375
秘魯 350.1 353.8 417.6 368.1
哈(ha)薩克 - - - 350
澳洲 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)(tong)的(de)(de)離(li)子(銅(tong)(tong)質)對(dui)生物而言,不論是(shi)動物或植物,是(shi)必需(xu)的(de)(de)元素。人(ren)體缺(que)乏銅(tong)(tong)會引(yin)起貧血(xue),毛(mao)發異(yi)常,骨(gu)和(he)動脈(mo)異(yi)常,以至(zhi)腦障(zhang)礙。但如過剩,會引(yin)起肝(gan)(gan)硬化、腹(fu)瀉、嘔吐、運動障(zhang)礙和(he)知覺(jue)神(shen)經(jing)障(zhang)礙。一(yi)般來說,牛(niu)肉(rou)、葵花(hua)籽、可可、黑椒(jiao)、羊肝(gan)(gan)等(deng)等(deng)都有豐(feng)富的(de)(de)銅(tong)(tong)質。
銅(tong)是人體必需的(de)微量礦物(wu)質,在攝入后15分鐘即(ji)可(ke)進入血(xue)(xue)液(ye)中,同(tong)時(shi)存在于紅血(xue)(xue)球內外,可(ke)幫助鐵質傳遞蛋白,在血(xue)(xue)紅素形成過程中扮(ban)演催化的(de)重要角色。而(er)且在食(shi)物(wu)烹飪過程中,銅(tong)元素不易(yi)被破壞掉。
銅廣泛分(fen)布于(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)組織中(zhong),大(da)部分(fen)以有機復合(he)物(wu)存在,很(hen)多是金屬(shu)蛋白,以酶的形式(shi)起著功能(neng)作用(yong)(yong)。每(mei)個(ge)含銅蛋白的酶都(dou)(dou)有它清楚的生(sheng)(sheng)理生(sheng)(sheng)化作用(yong)(yong),生(sheng)(sheng)物(wu)系統(tong)中(zhong)許多涉及氧的電子傳(chuan)遞和(he)氧化還原反應(ying)都(dou)(dou)是由含銅酶催化的,這(zhe)些(xie)酶對(dui)生(sheng)(sheng)命過程(cheng)都(dou)(dou)是至關重要的。
當然,銅作(zuo)(zuo)為(wei)重(zhong)金屬(shu),攝入過(guo)量也會有(you)危害。銅離(li)子會使(shi)蛋(dan)(dan)白質變性(xing)。如硫酸(suan)銅對(dui)胃(wei)腸(chang)道有(you)刺激(ji)作(zuo)(zuo)用,誤(wu)服(fu)引(yin)起(qi)惡心、嘔(ou)(ou)吐、口(kou)內有(you)銅性(xing)味、胃(wei)燒灼感。嚴(yan)重(zhong)者有(you)腹絞痛、嘔(ou)(ou)血、黑便。可(ke)(ke)造成嚴(yan)重(zhong)腎(shen)損害和溶(rong)血,出現黃疸、貧血、肝大、血紅蛋(dan)(dan)白尿、急性(xing)腎(shen)功能衰竭和尿毒癥。對(dui)眼(yan)和皮膚有(you)刺激(ji)性(xing)。長期接(jie)觸可(ke)(ke)發(fa)生接(jie)觸性(xing)皮炎和鼻、眼(yan)黏(nian)膜(mo)刺激(ji)并出現胃(wei)腸(chang)道癥狀。
成(cheng)年人每天(tian)需要(yao)(yao)銅(tong)(tong)0.05~2毫克(ke),孕(yun)、產婦(fu)和青(qing)、少年(少年食(shi)品)的(de)(de)需要(yao)(yao)量(liang)還要(yao)(yao)多(duo)些。足月(yue)生下的(de)(de)嬰兒(er)體(ti)內(nei)含(han)銅(tong)(tong)量(liang)約(yue)為(wei)16毫克(ke),按(an)單位體(ti)重比(bi)成(cheng)年人要(yao)(yao)高得多(duo),其中約(yue)70%集中在(zai)肝中,由此(ci)可見,胎(tai)兒(er)的(de)(de)肝是(shi)(shi)含(han)銅(tong)(tong)量(liang)極高的(de)(de)器官。從妊(ren)娠(shen)(shen)開始,胎(tai)兒(er)體(ti)內(nei)的(de)(de)含(han)銅(tong)(tong)量(liang)就急(ji)劇(ju)增加,約(yue)從妊(ren)娠(shen)(shen)的(de)(de)第200天(tian)到出(chu)生,銅(tong)(tong)含(han)量(liang)約(yue)增加4倍。因(yin)(yin)此(ci),妊(ren)娠(shen)(shen)后期是(shi)(shi)胎(tai)兒(er)吸收(shou)銅(tong)(tong)最多(duo)的(de)(de)時期,早產兒(er)易(yi)患缺銅(tong)(tong)癥就是(shi)(shi)這個原(yuan)因(yin)(yin)。孕(yun)婦(fu)體(ti)內(nei)銅(tong)(tong)的(de)(de)濃度在(zai)妊(ren)娠(shen)(shen)過程中逐漸上升,這可能與(yu)胎(tai)兒(er)長大體(ti)內(nei)雌激素水平增加有關。正常情況下,孕(yun)婦(fu)不需要(yao)(yao)額外補充銅(tong)(tong)劑,銅(tong)(tong)過量(liang)可產生致畸(ji)作(zuo)用(yong)。
中(zhong)(zhong)國營養學(xue)會(hui)沒(mei)有制(zhi)定每(mei)(mei)日膳(shan)食(shi)(shi)中(zhong)(zhong)銅(tong)的(de)(de)需要(yao)量(liang),但制(zhi)定了(le)每(mei)(mei)日銅(tong)的(de)(de)“安(an)全和(he)適宜的(de)(de)攝入量(liang)”,半歲(sui)前(qian)嬰兒每(mei)(mei)天需0.5~0.7毫(hao)(hao)克(ke),半歲(sui)至(zhi)(zhi)1歲(sui)每(mei)(mei)天0.7~1.0毫(hao)(hao)克(ke),1歲(sui)以(yi)(yi)上(shang)每(mei)(mei)天1.0~1.5毫(hao)(hao)克(ke),4歲(sui)以(yi)(yi)上(shang)每(mei)(mei)天1.5~2.0毫(hao)(hao)克(ke),7歲(sui)以(yi)(yi)上(shang)每(mei)(mei)天2.0~2.5毫(hao)(hao)克(ke),11歲(sui)以(yi)(yi)上(shang)至(zhi)(zhi)青年、成(cheng)年,均為(wei)每(mei)(mei)天2.0~3.0毫(hao)(hao)克(ke)。這個攝入量(liang)與美國科(ke)學(xue)研(yan)究委員會(hui)制(zhi)定的(de)(de)“估計每(mei)(mei)日飲(yin)食(shi)(shi)中(zhong)(zhong)安(an)全充足的(de)(de)銅(tong)攝取量(liang)”相當。
銅(tong)與(yu)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)健康(kang)關系(xi)密切。人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)每天都要(yao)攝(she)入各種微(wei)量(liang)(liang)元素(su),銅(tong)是(shi)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)能缺(que)少的金屬元素(su)之一。成年人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)內(nei),1千(qian)克體(ti)(ti)(ti)重中,銅(tong)含(han)量(liang)(liang)大約為1.4mg~2.1mg;血液中銅(tong)的含(han)量(liang)(liang)約為1.0mg~1.5mg。這一數(shu)量(liang)(liang)雖小(xiao)(xiao),但它對(dui)于維(wei)持(chi)身體(ti)(ti)(ti)健康(kang)和器(qi)官的正常運行卻不(bu)(bu)(bu)可缺(que)少。這是(shi)因(yin)(yin)為銅(tong)元素(su)在(zai)機(ji)體(ti)(ti)(ti)運行中具(ju)有特殊(shu)的作用。銅(tong)是(shi)機(ji)體(ti)(ti)(ti)內(nei)蛋白質和酶的重要(yao)組成部分(fen),許多重要(yao)的酶需(xu)要(yao)微(wei)量(liang)(liang)銅(tong)的參與(yu)和活化。例如,銅(tong)可以催(cui)化血紅蛋白的合(he)成。研究表明,缺(que)銅(tong)會導(dao)致血漿(jiang)膽固醇(chun)升(sheng)高(gao),增加動(dong)脈粥(zhou)樣硬化的危險,因(yin)(yin)而是(shi)引發(fa)冠狀(zhuang)動(dong)脈心臟病(bing)(bing)的重要(yao)因(yin)(yin)素(su)。科學家還發(fa)現,營(ying)養性(xing)貧血、白癜(dian)風、骨質疏(shu)松癥、胃癌及食道(dao)癌等(deng)疾病(bing)(bing)的產生也都與(yu)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)缺(que)銅(tong)有關。嚴重缺(que)銅(tong)和長期邊(bian)緣性(xing)缺(que)銅(tong),還會引發(fa)小(xiao)(xiao)兒發(fa)育不(bu)(bu)(bu)良和一些地(di)方病(bing)(bing)。
吸(xi)收(shou)率30%~40%。胃(wei)、十二(er)指腸和(he)小腸上部是銅的主要吸(xi)收(shou)部位,其腸吸(xi)收(shou)是主動(dong)(dong)吸(xi)收(shou)過(guo)程。膜內(nei)外銅離子的轉運體(ti)為ATP酶,依靠天冬氨(an)酸殘基(ji)磷酸化供能,能將主動(dong)(dong)吸(xi)收(shou)的銅與門靜脈側(ce)支(zhi)循環(huan)中的白蛋白結(jie)合,運至肝臟進一(yi)步參與代謝。
銅(tong)主要(yao)通過(guo)膽(dan)汁(zhi)(zhi)排(pai)泄(xie),膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)含(han)有低分(fen)子(zi)和(he)高分(fen)子(zi)量(liang)的(de)銅(tong)結(jie)合化合物,前者多存(cun)(cun)在(zai)肝膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong),后者則多在(zai)膽(dan)囊膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)。銅(tong)可(ke)(ke)以通過(guo)溶(rong)酶體(ti)的(de)胞(bao)吐作用或ATP酶的(de)銅(tong)轉移作用而(er)進入(ru)膽(dan)汁(zhi)(zhi)內,膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)銅(tong)也可(ke)(ke)以是肝細胞(bao)溶(rong)酶體(ti)對(dui)存(cun)(cun)在(zai)于膽(dan)汁(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)銅(tong)結(jie)合蛋白(bai)分(fen)解的(de)結(jie)果(guo)。血漿中(zhong)(zhong)銅(tong)大(da)多與銅(tong)藍(lan)蛋白(bai)結(jie)合或存(cun)(cun)在(zai)于腎細胞(bao)內,很少(shao)濾過(guo)腎小球,正常情況下尿(niao)液(ye)中(zhong)(zhong)含(han)銅(tong)量(liang)甚微。當(dang)銅(tong)的(de)排(pai)泄(xie)、存(cun)(cun)儲和(he)銅(tong)藍(lan)蛋白(bai)合成失衡時會(hui)出現銅(tong)尿(niao)。
銅(tong)是人(ren)體健康不(bu)可缺少的微量營養素,對于血液、中樞神(shen)經和(he)(he)免疫系(xi)統,頭(tou)發、皮膚和(he)(he)骨(gu)骼組織以及腦(nao)子(zi)和(he)(he)肝、心等內(nei)臟(zang)的發育和(he)(he)功(gong)能有重要(yao)影響。銅(tong)主要(yao)從日常飲(yin)食中攝入(ru)。世界(jie)衛生組織建議,為了維(wei)持健康,成人(ren)每(mei)公斤體重每(mei)天應攝入(ru)0.03毫克銅(tong)。孕婦(fu)和(he)(he)嬰幼兒應加(jia)倍。缺銅(tong)會引(yin)起各(ge)種疾病,可以服用含銅(tong)補劑和(he)(he)藥丸來加(jia)以補充。
銅(tong)在人體(ti)內(nei)含(han)量(liang)約100~150mg,血清銅(tong)正常值100~120μg/dl,是人體(ti)中含(han)量(liang)位居第二的(de)必需微量(liang)元素。含(han)銅(tong)的(de)酶有(you)酪氨酸酶、單胺氧(yang)(yang)化(hua)酶、超氧(yang)(yang)化(hua)酶、超氧(yang)(yang)化(hua)物歧化(hua)酶、血銅(tong)藍蛋(dan)(dan)白等。銅(tong)對血紅(hong)蛋(dan)(dan)白的(de)形成起活(huo)化(hua)作用,促進鐵的(de)吸收和利(li)用,在傳遞電子、彈性蛋(dan)(dan)白的(de)合成、結締組織(zhi)(zhi)的(de)代(dai)謝、嘌(piao)呤代(dai)謝、磷脂及神經組織(zhi)(zhi)形成方面有(you)重要意義。
銅缺乏(fa)可引(yin)起(qi)如下(xia)疾(ji)病:
1.貧血
一般最常見(jian)的臨(lin)床表現為頭暈、乏力(li)、易(yi)倦(juan)、耳鳴(ming)、眼(yan)花。皮膚黏(nian)膜(mo)及指甲等(deng)顏色蒼白(bai),體力(li)活動后感覺氣促(cu)、心(xin)(xin)悸。嚴(yan)重貧(pin)血時,即使(shi)在(zai)休息時也出現氣短和心(xin)(xin)悸,在(zai)心(xin)(xin)尖(jian)和心(xin)(xin)底部可聽到柔和的收(shou)縮期(qi)雜音。
2.骨骼改變。
臨床表(biao)現為骨質疏(shu)松,易發生骨折。
3.銅(tong)與冠心病。
4.銅與(yu)白癜(dian)風病。
5.女(nv)性(xing)不孕(yun)癥。
1.
缺銅會使神(shen)經系(xi)(xi)統(tong)的抑制過(guo)程失(shi)調(diao),使神(shen)經系(xi)(xi)統(tong)處于興(xing)奮狀(zhuang)態而(er)導致失(shi)眠,久而(er)久之可發生神(shen)經衰弱。
人體缺銅(tong)(tong)可(ke)適(shi)量增加攝入含銅(tong)(tong)較高的食物,如(ru)口蘑(mo)、海(hai)米、紅茶(cha)、花(hua)茶(cha)、磚茶(cha)、榛子、葵花(hua)子、芝麻醬(jiang)、西(xi)瓜(gua)子、綠茶(cha)、核桃、黑胡椒、可(ke)可(ke)、肝、豆制品等。
銅離子可(ke)以(yi)消毒殺(sha)菌(jun)、衛生(sheng)防疫。例如(ru):可(ke)以(yi)殺(sha)滅易于(yu)在(zai)水(shui)中滋生(sheng)的(de)大腸(chang)桿菌(jun)和痢疾等病(bing)菌(jun),清除(chu)水(shui)中傳播血吸蟲病(bing)的(de)蛞(kuo)蝓和螺等軟體(ti)動物,以(yi)及傳播瘧(nve)疾的(de)蚊子幼蟲等疾病(bing)攜(xie)帶(dai)體(ti)。它還可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)在(zai)游泳池內,防止(zhi)綠藻污染和通過地板(ban)傳染足癬等等。
銅是人(ren)體內一種必需的(de)微量元素(su),在人(ren)體的(de)新陳代謝過(guo)程中起著重要的(de)作用。
1.大(da)(da)腦(nao)(nao)的(de)(de)“益友(you)”銅(tong)與(yu)鋅、鐵等(deng)一(yi)樣都是大(da)(da)腦(nao)(nao)神(shen)(shen)經遞質的(de)(de)重(zhong)要成分。如(ru)果攝(she)取(qu)不(bu)足可致神(shen)(shen)經系統失(shi)調(diao),大(da)(da)腦(nao)(nao)功能(neng)會發生障礙。銅(tong)缺乏將(jiang)使腦(nao)(nao)細胞中的(de)(de)色(se)素(su)氧化(hua)酶減少(shao),活力下降,從而使記憶衰退(tui)、思維紊亂(luan)、反應遲鈍,甚至步態(tai)不(bu)穩、運(yun)動失(shi)常等(deng)。要有一(yi)副健(jian)康靈活的(de)(de)大(da)(da)腦(nao)(nao),是離(li)不(bu)開銅(tong)元(yuan)素(su)這(zhe)個益友(you)的(de)(de)。
2.心臟的(de)(de)(de)(de)“衛士 當人(ren)(ren)們(men)將(jiang)心臟病的(de)(de)(de)(de)原因(yin)單純歸咎于脂肪、高膽(dan)固(gu)醇飲食時,美(mei)國科學家(jia)提醒人(ren)(ren)們(men):絕對不可忽視銅元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)缺乏。銅元(yuan)(yuan)素(su)在人(ren)(ren)體(ti)內參與多種金屬酶(mei)的(de)(de)(de)(de)合(he)成,其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧化酶(mei)是構成心臟血管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)基質膠原和(he)彈(dan)性蛋(dan)白形成過程中(zhong)(zhong)必不可少的(de)(de)(de)(de)物質,而膠原又是將(jiang)心血管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)肌細胞(bao)牢(lao)固(gu)地連接起來(lai)的(de)(de)(de)(de)纖維成分,彈(dan)性蛋(dan)白則具有促使心臟和(he)血管(guan)(guan)壁保持彈(dan)性之功(gong)能。因(yin)此,銅元(yuan)(yuan)素(su)一旦(dan)缺乏,此類酶(mei)的(de)(de)(de)(de)合(he)成減少,心血管(guan)(guan)就無(wu)法(fa)維持正常的(de)(de)(de)(de)形態和(he)功(gong)能,從(cong)而給冠心病入侵以可乘之機。
3.造血(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)“助(zhu)手”眾所周知,鐵(tie)(tie)是人體(ti)造血(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)重要原(yuan)料,但鐵(tie)(tie)元素要成為紅血(xue)(xue)(xue)球中(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分,必(bi)(bi)須依靠銅(tong)元素的(de)(de)(de)幫忙。奧(ao)妙在于血(xue)(xue)(xue)紅蛋白(bai)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)是三價鐵(tie)(tie)離子(zi),而(er)來源于食物中(zhong)的(de)(de)(de)乃是二價鐵(tie)(tie)離子(zi),二價鐵(tie)(tie)離子(zi)要轉化成三價鐵(tie)(tie)離子(zi),有(you)賴于含銅(tong)的(de)(de)(de)活性物質——血(xue)(xue)(xue)漿(jiang)銅(tong)藍(lan)蛋白(bai)的(de)(de)(de)氧化作用(yong)。如(ru)果體(ti)內缺(que)銅(tong),血(xue)(xue)(xue)漿(jiang)銅(tong)藍(lan)蛋白(bai)的(de)(de)(de)濃度勢必(bi)(bi)降(jiang)低,從而(er)導致(zhi)鐵(tie)(tie)難以轉化而(er)誘(you)發(fa)貧血(xue)(xue)(xue)癥(zheng)。
4.助(zhu)孕的(de)(de)“新(xin)星”育齡女性要懷孕也離不開銅。據產(chan)科(ke)醫(yi)生研究,婦女缺銅就(jiu)難以受孕,即使受孕也會因(yin)缺銅而削弱羊膜(mo)的(de)(de)厚度和韌性,導致(zhi)羊膜(mo)早破,引(yin)起流產(chan)或胎(tai)兒感(gan)染。故女性要想出一(yi)個(ge)健康(kang)聰明(ming)的(de)(de)小寶貝(bei),也須借助(zhu)銅元素的(de)(de)一(yi)臂之力(li)。
5.抗衰(shuai)老(lao)(lao)的(de)(de)“能手”人體(ti)的(de)(de)衰(shuai)老(lao)(lao)是(shi)因(yin)為體(ti)內(nei)的(de)(de)自由基(ji)的(de)(de)代謝廢物(wu)起(qi)著相(xiang)當大的(de)(de)作用,又(you)是(shi)多(duo)種老(lao)(lao)年疾病的(de)(de)禍根。其(qi)中的(de)(de)羥自由基(ji),毒性最(zui)強(qiang),不但會(hui)通過脂質(zhi)過氧化反應損害細(xi)胞(bao)膜,而且會(hui)破壞細(xi)胞(bao)核(he)的(de)(de)遺傳物(wu)質(zhi),導致細(xi)胞(bao)死亡。此(ci)外,還可(ke)使許(xu)多(duo)重(zhong)要酶的(de)(de)活性降低甚至消(xiao)失。研究表明,含(han)銅的(de)(de)金屬硫蛋白、超(chao)氧化物(wu)歧化酶等具有(you)較強(qiang)的(de)(de)清掃此(ci)種代謝廢物(wu)的(de)(de)功能,保護人體(ti)細(xi)胞(bao)不受(shou)其(qi)害,可(ke)見(jian)銅元素(su)在抗衰(shuai)老(lao)(lao)中有(you)舉足輕重(zhong)的(de)(de)地位。
即可(ke)收到良好的(de)(de)(de)(de)效果(guo)。實驗證明,人體攝入足夠的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong),可(ke)在侵入人體的(de)(de)(de)(de)流感(gan)病(bing)毒表(biao)面聚集較多的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)離(li)(li)子,從而為維生(sheng)(sheng)素攻擊流感(gan)病(bing)毒提供有效的(de)(de)(de)(de)“靶子”。維生(sheng)(sheng)素C與(yu)病(bing)毒表(biao)面的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)離(li)(li)子發(fa)生(sheng)(sheng)作(zuo)用,構成一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)分離(li)(li)的(de)(de)(de)(de)含(han)有活性氧離(li)(li)子的(de)(de)(de)(de)不(bu)穩定(ding)化合物,促使含(han)有蛋白質的(de)(de)(de)(de)病(bing)毒表(biao)面發(fa)生(sheng)(sheng)破裂,進而置病(bing)毒于死地。為此,專家將(jiang)維生(sheng)(sheng)素C與(yu)銅(tong)(tong)元(yuan)素稱為一(yi)對防治流感(gan)的(de)(de)(de)(de)最(zui)佳“搭檔”。
6.防治白(bai)(bai)發(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)“靈丹”人(ren)的(de)(de)(de)(de)頭發(fa)(fa)(fa)為何早白(bai)(bai)?體內缺銅(tong)(tong)是(shi)(shi)一(yi)個重要原因。缺銅(tong)(tong)可(ke)使人(ren)體內的(de)(de)(de)(de)酪氨酸(suan)酶的(de)(de)(de)(de)形成困難,導致(zhi)酪氨酸(suan)轉變成多(duo)巴的(de)(de)(de)(de)過程受阻。多(duo)巴為多(duo)巴胺的(de)(de)(de)(de)前體,而多(duo)巴胺又(you)是(shi)(shi)黑色素的(de)(de)(de)(de)中間產(chan)物,最終妨礙黑色素的(de)(de)(de)(de)合成,遂引(yin)起頭發(fa)(fa)(fa)變白(bai)(bai)。欲求黑發(fa)(fa)(fa)不(bu)衰,補足銅(tong)(tong)元素是(shi)(shi)有效的(de)(de)(de)(de)一(yi)招。
如何(he)補銅(tong)呢?增(zeng)加富含銅(tong)元素的食(shi)物(wu),如動物(wu)肝臟、蝦、豆(dou)類、鮮肉、果仁等。
銅(tong)是人(ren)體(ti)不(bu)可缺少(shao)的(de)(de)微量元素。成人(ren)體(ti)內(nei)一般(ban)含(han)銅(tong)70~100mg,平均每千克體(ti)重(zhong)含(han)銅(tong)1.9~2.1mg。銅(tong)存在于人(ren)們的(de)(de)所有器官和(he)組織中,通常與(yu)蛋白質或其他有機物結合(he),而不(bu)以(yi)自由銅(tong)離子的(de)(de)形式存在。肝臟是儲存銅(tong)的(de)(de)倉(cang)庫,含(han)銅(tong)量最高(gao)。腦和(he)心臟也含(han)有較多的(de)(de)銅(tong)。健(jian)康(kang)人(ren)血液中的(de)(de)銅(tong)含(han)量1.1~1.5mg/L,它隨著年齡、運動和(he)健(jian)康(kang)而發生變化。
銅(tong)是(shi)機(ji)體(ti)內蛋白質和(he)(he)酶(mei)的(de)重要組(zu)分,如銅(tong)藍蛋白、細胞(bao)色素、C氧化酶(mei)等。許多關鍵的(de)酶(mei),需(xu)要鋼的(de)參(can)與和(he)(he)活化,對(dui)機(ji)體(ti)的(de)代謝過程(cheng)產生(sheng)作用(yong),促進人體(ti)的(de)許多功能(neng)(neng)。這(zhe)(zhe)就是(shi)為什么這(zhe)(zhe)么微量(liang)的(de)銅(tong),會對(dui)生(sheng)命產生(sheng)至關重要作用(yong)的(de)主要原因。例(li)如:它(ta)有助于提供機(ji)體(ti)生(sheng)物化學過程(cheng)所需(xu)的(de)能(neng)(neng)量(liang);幫助形(xing)成(cheng)(cheng)血(xue)液中(zhong)的(de)血(xue)紅(hong)素,影響皮膚色素的(de)形(xing)成(cheng)(cheng);促進在骨膠原及彈性(xing)蛋白中(zhong)形(xing)成(cheng)(cheng)交聯,保持和(he)(he)恢復(fu)結締(di)組(zu)織;參(can)與葡(pu)萄糖和(he)(he)膽固醇的(de)代謝過程(cheng);影響頭發、皮膚、骨骼、大腦的(de)發育,以及心臟(zang)、肝臟(zang)、中(zhong)樞神經和(he)(he)免疫系統的(de)功能(neng)(neng)等。
此外(wai),某些含銅(tong)的(de)(de)藥劑有(you)消炎(yan)和(he)(he)治療關節炎(yan)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),并已(yi)在一(yi)些國家得(de)到應用(yong)。長期以來人們得(de)出這樣(yang)的(de)(de)經驗(yan),配戴銅(tong)具有(you)治療關節炎(yan)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。這可能是由于(yu)汗(han)水溶解(jie)的(de)(de)微量鋼(gang)經皮膚而被人體吸收的(de)(de)結果。銅(tong)在放射科和(he)(he)治療痙(jing)攣、癲癇和(he)(he)痛(tong)風上(shang)的(de)(de)應用(yong)也正在研究中。
缺(que)(que)銅有礙人體(ti)健康(kang),長時(shi)間(jian)邊緣性缺(que)(que)銅的(de)影(ying)響是(shi)潛(qian)移默化(hua)的(de)。它(ta)會引起嬰幼兒發育不良(liang)。此外(wai),在我國以及印(yin)度、坦桑尼亞、南非(fei)等地發現了膝(xi)蓋彎曲的(de)“膝(xi)外(wai)翻(fan)癥”,這是(shi)缺(que)(que)銅的(de)一種典型癥狀。分析表明畸形骨骼中的(de)銅含(han)量(liang)顯著(zhu)低(di)于正常值。
值得注意的(de)是(shi),最近的(de)研究(jiu)發(fa)現,缺(que)銅(tong)是(shi)增加(jia)冠心(xin)(xin)病(bing)(bing)(bing)發(fa)病(bing)(bing)(bing)率的(de)一(yi)個因(yin)素!冠心(xin)(xin)病(bing)(bing)(bing)是(shi)由(you)于(yu)血(xue)液中(zhong)過高的(de)冠狀(zhuang)動(dong)(dong)脈(mo)(mo)管壁上(shang)沉積,造成堵塞(sai)(動(dong)(dong)脈(mo)(mo)粥樣(yang)硬化),從而引起心(xin)(xin)臟(zang)供血(xue)不足(zu)的(de)一(yi)種常見的(de)心(xin)(xin)臟(zang)病(bing)(bing)(bing)。脂(zhi)肪的(de)代謝過程對銅(tong)很敏感(gan)。對大(da)鼠的(de)試驗(yan)表明,缺(que)銅(tong)會顯著升高血(xue)漿膽(dan)固(gu)醇(chun),改變膽(dan)固(gu)醇(chun)與(yu)(yu)脂(zhi)蛋白的(de)結(jie)合形式(shi),增加(jia)動(dong)(dong)脈(mo)(mo)粥樣(yang)硬化的(de)危險。還(huan)發(fa)現缺(que)銅(tong)會引起大(da)鼠的(de)心(xin)(xin)臟(zang)生(sheng)理發(fa)生(sheng)異常,它與(yu)(yu)人類冠心(xin)(xin)病(bing)(bing)(bing)的(de)某些(xie)病(bing)(bing)(bing)癥相似,這就(jiu)更證實了缺(que)銅(tong)與(yu)(yu)冠心(xin)(xin)病(bing)(bing)(bing)之間(jian)的(de)聯(lian)系(xi)。
銅對人(ren)體(ti)的潛在毒性很(hen)輕,只有當(dang)攝(she)入量(liang)大大超過(guo)了正常值時,方會(hui)引起胃腸紊亂等不良反應。研究結果表明(ming),當(dang)成年男子和女子每天攝(she)入量(liang)分別超過(guo)12mg和10mg時,會(hui)對人(ren)體(ti)生物化學過(guo)程(cheng)產生輕微的影響(xiang)。
鑒于銅(tong)的(de)(de)潛(qian)在毒性較低,相(xiang)反地它卻是(shi)人(ren)體健康不可缺(que)少的(de)(de)元素,世(shi)界(jie)衛生組織的(de)(de)專家組已作出結論,缺(que)銅(tong)的(de)(de)危(wei)害遠比銅(tong)的(de)(de)毒性大(da)得多。除了(le)某(mou)些罕見的(de)(de)遺傳外,人(ren)們主要(yao)防(fang)(fang)止的(de)(de)是(shi)缺(que)銅(tong)。要(yao)充分保證(zheng)膳食(shi)中有足夠的(de)(de)銅(tong),以(yi)滿足身體的(de)(de)需要(yao)。對歐(ou)美發(fa)達國家膳食(shi)結構中含銅(tong)量的(de)(de)調(diao)查結果,已為防(fang)(fang)止缺(que)銅(tong)敲起了(le)警鐘。實(shi)際(ji)上,許多人(ren)已在服(fu)用含銅(tong)片劑(ji)來補(bu)充營養。
哪些人(ren)應特別注(zhu)意(yi)對銅(tong)的攝入(ru):
①孕婦、嬰兒和兒童
他(她)們需要(yao)攝入較多的(de)銅。保(bao)持體內鋼的(de)平衡是決定胎兒(er)和(he)嬰兒(er)成長快慢的(de)一(yi)個主要(yao)因素,應(ying)特別關注。
②膳食不正常的人群
貧困地(di)區營養不良的居民,生活(huo)難以自(zi)理(li)(li)(主要是老年人和殘疾人)或有偏食(shi)習慣的人群,他們的膳食(shi)結構往往不合理(li)(li)容易由于缺銅(tong)而影響健康(kang)。
③某些病人
慢性(xing)肝(gan)炎的患者,定期接受(shou)血(xue)液透析以(yi)及長(chang)期依賴輸液代替或補充進食的病(bing)人,應對他(ta)們的銅攝入量進行(xing)監測。此(ci)外,某些(xie)患有代謝異常的病(bing)人也(ye)應該注(zhu)意缺(que)銅的潛在影響。
④嚴(yan)重(zhong)銅代謝異常的(de)遺傳病人(ren)
在人(ren)的(de)血(xue)液中,銅(tong)是鐵的(de)“助手”。銅(tong)的(de)吸收(shou)部位主要(yao)(yao)是胃和小腸(chang)上部。銅(tong)在腸(chang)中被吸收(shou)后進(jin)人(ren)血(xue)液中,80%的(de)結合成(cheng)(cheng)血(xue)漿銅(tong)藍蛋白。銅(tong)在血(xue)紅蛋白形成(cheng)(cheng)中的(de)作用,一般認為是促進(jin)對腸(chang)道鐵(鐵食(shi)品)的(de)吸收(shou)和從肝(gan)及網(wang)狀內(nei)皮(pi)系統的(de)貯藏中使(shi)它釋放(fang)出來(lai),故(gu)銅(tong)對于血(xue)紅蛋白的(de)形成(cheng)(cheng)起著(zhu)重要(yao)(yao)作用。
從食品(pin)(pin)(pin)(pin)商(shang)品(pin)(pin)(pin)(pin)化的角(jiao)度來看,少量(liang)(liang)的銅(tong)對產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)質量(liang)(liang)的影(ying)(ying)響主要是在(zai)食油(油食品(pin)(pin)(pin)(pin))及(ji)含不飽和(he)脂(zhi)肪(fang)的食品(pin)(pin)(pin)(pin)中,銅(tong)離子實際上起著催(cui)化劑的作用,造成食品(pin)(pin)(pin)(pin)酸(suan)敗、變色和(he)其他一些反應。這些影(ying)(ying)響盡管使(shi)產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)在(zai)外觀(guan)上不受人歡迎,但通常并不會引起中毒和(he)降低(di)食品(pin)(pin)(pin)(pin)的營養價值(zhi)。
食物中銅(tong)的(de)豐富來源有(you)口蘑、海(hai)米、紅茶(cha)、花茶(cha)、磚(zhuan)茶(cha)、榛(zhen)子(zi)、葵花子(zi)、芝麻醬、西瓜子(zi)、綠茶(cha)、核桃、黑胡椒、可(ke)可(ke)、肝等。
良(liang)好來源有蟹肉(rou)、蠶豆(dou)、蘑菇(鮮(xian))、青(qing)豆(dou)、小茴(hui)香(xiang)、黑芝(zhi)麻、大豆(dou)制品、松子、龍蝦、綠豆(dou)、花(hua)生米(mi)、黃(huang)豆(dou)、土(tu)豆(dou)粉(fen)、紫(zi)菜(cai)、蓮子、蕓豆(dou)、香(xiang)菇(香(xiang)菇食品)、毛豆(dou)、面(mian)筋、果丹(dan)皮、茴(hui)香(xiang)、豌豆(dou)、黃(huang)醬、金鐵(tie)菜(cai)、燕(yan)麥(mai)片、栗子、堅果、黃(huang)豆(dou)粉(fen)和小麥(mai)胚(pei)芽。