銅(tong)(Cuprum)是(shi)(shi)一種金屬(shu)(shu)元(yuan)素(su),也(ye)是(shi)(shi)一種過(guo)渡元(yuan)素(su),化(hua)學符號Cu,英文copper,原子(zi)序數29。純銅(tong)是(shi)(shi)柔軟的(de)金屬(shu)(shu),表面剛切開時為紅橙色帶金屬(shu)(shu)光澤,單質呈紫紅色。延(yan)展性(xing)好,導熱性(xing)和(he)(he)導電(dian)性(xing)高,因(yin)此在電(dian)纜和(he)(he)電(dian)氣(qi)、電(dian)子(zi)元(yuan)件是(shi)(shi)最常用(yong)的(de)材料,也(ye)可用(yong)作建筑材料,可以組成(cheng)眾(zhong)多種合金。銅(tong)合金機械性(xing)能(neng)(neng)優異(yi),電(dian)阻率很(hen)低,其中(zhong)最重要的(de)數青銅(tong)和(he)(he)黃銅(tong)。此外,銅(tong)也(ye)是(shi)(shi)耐用(yong)的(de)金屬(shu)(shu),可以多次回收而無損其機械性(xing)能(neng)(neng)。
二價銅(tong)(tong)鹽是(shi)最常見的銅(tong)(tong)化合物,其水(shui)合離子常呈藍色,而(er)氯做(zuo)配體(ti)則顯綠色,是(shi)藍銅(tong)(tong)礦(kuang)和(he)綠松石(shi)等礦(kuang)物顏色的來(lai)源,歷史上(shang)曾廣泛用(yong)作顏料。銅(tong)(tong)質建筑結構受腐蝕(shi)后會產生銅(tong)(tong)綠(堿式碳酸銅(tong)(tong))。裝飾藝術主(zhu)要使用(yong)金屬(shu)銅(tong)(tong)和(he)含銅(tong)(tong)的顏料。
銅(tong)(tong)是人類(lei)最早使(shi)用的金屬之一(yi)。早在史前時代,人們就開始(shi)采掘(jue)露(lu)天銅(tong)(tong)礦,并用獲取(qu)的銅(tong)(tong)制造(zao)武器、工(gong)具和其他器皿,銅(tong)(tong)的使(shi)用對早期人類(lei)文明的進步影響深遠。銅(tong)(tong)是一(yi)種存在于地(di)殼(ke)和海(hai)洋(yang)中的金屬。銅(tong)(tong)在地(di)殼(ke)中的含(han)量約(yue)為0.01%,在個別銅(tong)(tong)礦床中,銅(tong)(tong)的含(han)量可以達到(dao)3%~5%。自然界(jie)中的銅(tong)(tong),多數以化合(he)物即銅(tong)(tong)礦石存在。
銅(tong)的活動性較弱,鐵單質與(yu)硫酸銅(tong)反應可(ke)以(yi)置換出銅(tong)單質。銅(tong)單質不(bu)溶于非氧(yang)化性酸。
人類使用(yong)銅及其合(he)金(jin)(jin)已有數(shu)千年(nian)歷史。古羅馬時期銅的(de)主要開采地是(shi)塞(sai)浦路斯(si),因此最初得名cyprium(意為(wei)塞(sai)浦路斯(si)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)),后來(lai)變為(wei)cuprum,這是(shi)其英語(copper)、法語(cuivre)和德語(Kupfer)的(de)來(lai)源。
銅(tong)是(shi)人類最早使用(yong)的金屬之(zhi)一。早在史(shi)前時代,人們(men)就開始采掘露天銅(tong)礦,并用(yong)獲取的銅(tong)制造武器、式(shi)具和其他器皿(min),銅(tong)的使用(yong)對早期人類文明的進步影響深(shen)遠。
中(zhong)國(guo)(guo)使用銅(tong)的(de)歷史年(nian)代久遠。大約在六七千(qian)年(nian)以前(qian)(qian)中(zhong)國(guo)(guo)人的(de)祖先(xian)(xian)就發(fa)(fa)現并(bing)開(kai)始使用銅(tong)。1973年(nian)陜(shan)西臨潼姜寨遺(yi)(yi)址曾出(chu)土(tu)一(yi)(yi)件半圓形殘銅(tong)片,經鑒定為(wei)黃銅(tong)。1975年(nian)甘肅東鄉林家馬家窯文化(hua)遺(yi)(yi)址(約公元(yuan)前(qian)(qian)3000左右)出(chu)土(tu)一(yi)(yi)件青(qing)銅(tong)刀,這是目前(qian)(qian)在中(zhong)國(guo)(guo)發(fa)(fa)現的(de)最早(zao)的(de)青(qing)銅(tong)器(qi),是中(zhong)國(guo)(guo)進入(ru)青(qing)銅(tong)時代的(de)證明。相對西亞(ya)、南亞(ya)及(ji)北(bei)非于距今約6500年(nian)前(qian)(qian)先(xian)(xian)后進入(ru)青(qing)銅(tong)時代而言,中(zhong)國(guo)(guo)青(qing)銅(tong)時代的(de)到來較(jiao)晚(wan)。中(zhong)國(guo)(guo)存在一(yi)(yi)個(ge)銅(tong)器(qi)與石(shi)器(qi)并(bing)用時代,年(nian)代距今約為(wei)5500~4500年(nian)。中(zhong)國(guo)(guo)在此基礎上發(fa)(fa)明青(qing)銅(tong)合金(jin),與世界青(qing)銅(tong)器(qi)發(fa)(fa)展模式相同。
“國(guo)之大(da)事,在祀及戎。”對于中國(guo)先秦中原各國(guo)而(er)言(yan),最大(da)的(de)事情莫過(guo)于祭(ji)(ji)祀和對外戰爭(zheng)。作為代表當時最先進的(de)金屬(shu)冶煉、鑄造技(ji)術(shu)的(de)青銅(tong),也主要用(yong)在祭(ji)(ji)祀禮儀和戰爭(zheng)上。夏、商、周三代所發現(xian)的(de)青銅(tong)器(qi),其功能(用(yong))均(jun)為禮儀用(yong)具和武器(qi)以及圍繞二者的(de)附屬(shu)用(yong)具,這一(yi)點與(yu)世界各國(guo)青銅(tong)器(qi)有(you)區別,形成了具有(you)中國(guo)傳統特色的(de)青銅(tong)器(qi)文化體(ti)系。
一般把(ba)中國(guo)青(qing)銅器(qi)文化的(de)發(fa)展劃分為(wei)三大階段,即(ji)形成期(qi)、鼎(ding)盛(sheng)時期(qi)和轉變期(qi)。形成期(qi)是指(zhi)龍山時代(dai),距(ju)今4500~4000年(nian);鼎(ding)盛(sheng)期(qi)即(ji)中國(guo)青(qing)銅器(qi)時代(dai),時代(dai)包括夏(xia)、商、西(xi)周、春秋及(ji)戰(zhan)國(guo)早期(qi),延(yan)續時間(jian)約一千六百余年(nian),也就是中國(guo)傳(chuan)統體系的(de)青(qing)銅器(qi)文化時代(dai);轉變時期(qi)指(zhi)戰(zhan)國(guo)末期(qi)~秦漢時期(qi),青(qing)銅器(qi)已逐(zhu)步被鐵(tie)器(qi)取(qu)代(dai),不僅數量上大減,而且也由(you)原來禮樂(le)兵器(qi)及(ji)使用(yong)在禮儀(yi)祭祀(si),戰(zhan)爭活(huo)動等(deng)等(deng)重要場合變成日常用(yong)具(ju),其(qi)相應(ying)的(de)器(qi)別種類(lei)、構造(zao)特征、裝飾藝術也發(fa)生了轉折性的(de)變化。
距今(jin)4500~4000年龍山時(shi)代,相(xiang)當于堯(yao)舜禹傳說(shuo)時(shi)代。古(gu)文獻上記載(zai)當時(shi)人們已(yi)開始(shi)冶鑄青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)。黃河、長(chang)江中(zhong)下(xia)游地區的龍山時(shi)代遺址(zhi)里,經考古(gu)發掘,在幾(ji)十處遺址(zhi)里發現(xian)了青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)制品。從(cong)現(xian)有的材(cai)料來看,形成期(qi)的銅(tong)器(qi)有以下(xia)特點:
1、紅銅(tong)與(yu)青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)并(bing)(bing)存,并(bing)(bing)出(chu)(chu)現黃(huang)銅(tong)。甘(gan)肅省(sheng)東(dong)鄉林(lin)家遺址(zhi),出(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)范鑄的青(qing)(qing)銅(tong)刀(dao)(dao);河北省(sheng)唐山(shan)大城山(shan)遺址(zhi)發現兩件(jian)帶孔紅銅(tong)牌(pai)飾;河南省(sheng)登封王城崗(gang)龍(long)山(shan)城內(nei)出(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)含錫7%的青(qing)(qing)銅(tong)容器(qi)殘片;山(shan)西省(sheng)襄汾陶寺墓(mu)地(di)內(nei)出(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)完(wan)整銅(tong)鈴,系紅銅(tong);山(shan)東(dong)膠縣三里(li)河遺址(zhi)出(chu)(chu)土(tu)兩件(jian)黃(huang)銅(tong)錐(zhui);山(shan)東(dong)省(sheng)棲霞楊家圈出(chu)(chu)土(tu)黃(huang)銅(tong)殘片。發現銅(tong)質(zhi)制(zhi)品數量最(zui)多的是(shi)甘(gan)肅、青(qing)(qing)海、寧夏一(yi)帶的齊家文化,有(you)好幾(ji)處墓(mu)地(di)出(chu)(chu)土(tu)刀(dao)(dao)、錐(zhui)、鉆、環和(he)銅(tong)鏡,有(you)些是(shi)青(qing)(qing)銅(tong),有(you)些是(shi)紅銅(tong)。制(zhi)作技術(shu)方面,有(you)的是(shi)鍛打的,有(you)的是(shi)用范鑄造的,比較先(xian)進。
2、青銅(tong)器品種較少,多屬于日常(chang)(chang)工具(ju)和生活類,如(ru)刀、錐、鉆、環、銅(tong)鏡、裝飾品等。但(dan)是應當承認(ren)當時人們已能夠制造容(rong)器。此外,在龍山文化中(zhong)常(chang)(chang)見(jian)紅(hong)色或(huo)黃色陶(tao)鬶(gui),且流口,腹襠部常(chang)(chang)有模仿的金屬鉚(liu)釘,如(ru)果認(ren)為這時的銅(tong)鬶(gui)容(rong)器與夏商銅(tong)鬶(gui),爵、斝容(rong)器功能一樣的話,當時的青銅(tong)器已經在或(huo)開始轉向禮器了(le)。
3、一般小遺址也(ye)(ye)出土銅(tong)制(zhi)品(pin),一般居民也(ye)(ye)擁青銅(tong)制(zhi)品(pin)。此外,這個時(shi)期的(de)(de)青銅(tong)制(zhi)品(pin)多樸實無飾,就是有紋飾的(de)(de)銅(tong)鏡也(ye)(ye)僅為星條紋、三角紋等(deng)等(deng)的(de)(de)幾(ji)何文飾,絕(jue)無三代青銅(tong)器(qi)紋飾的(de)(de)神秘感。
鼎盛期即中(zhong)(zhong)國(guo)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)時代(dai),包括夏、商(shang)、西周、春秋及戰國(guo)早(zao)期,延續時間約(yue)一(yi)(yi)千六(liu)百余年。這個時期的(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主要分(fen)為禮(li)樂(le)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、兵器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)及雜(za)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。樂(le)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)也(ye)主要用(yong)在宗(zong)廟祭祀活(huo)動中(zhong)(zhong)。禮(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)古代(dai)繁文縟節的(de)禮(li)儀中(zhong)(zhong)使用(yong)的(de),或(huo)陳于廟堂,或(huo)用(yong)于宴飲、盥(guan)洗,還有(you)一(yi)(yi)些是(shi)(shi)專門做殉葬的(de)明器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。青(qing)(qing)銅(tong)(tong)禮(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)帶有(you)一(yi)(yi)定的(de)神圣性,是(shi)(shi)不能在一(yi)(yi)般生活(huo)場合使用(yong)的(de)。所(suo)有(you)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong),禮(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)數量最多,制作也(ye)最精(jing)美。禮(li)樂(le)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)以代(dai)表中(zhong)(zhong)國(guo)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)制作工藝的(de)最高水平。禮(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)種(zhong)類(lei)包括烹炊器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、食器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、酒器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、水器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和神像類(lei)。這一(yi)(yi)時期的(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)裝飾(shi)(shi)最為精(jing)美,文飾(shi)(shi)種(zhong)類(lei)也(ye)較多。
青銅器(qi)(qi)最(zui)常見花紋(wen)(wen)之一,是饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen),也叫獸(shou)面紋(wen)(wen)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)紋(wen)(wen)飾(shi)最(zui)早出現在距今五(wu)千年前(qian)長江(jiang)下(xia)游(you)地區的(de)良渚文化(hua)(hua)玉器(qi)(qi)上,山(shan)(shan)東龍(long)山(shan)(shan)文化(hua)(hua)繼承了(le)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)紋(wen)(wen)飾(shi)。饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen),本身(shen)就有(you)(you)濃(nong)厚的(de)神秘(mi)色彩(cai)。《呂氏春(chun)秋·先識》篇內云:“周鼎(ding)著饕(tao)餮(tie),有(you)(you)首(shou)無身(shen),食(shi)人未(wei)咽,害及其(qi)身(shen)。”故此(ci),一般把(ba)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)獸(shou)面紋(wen)(wen)稱(cheng)之為饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)。饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)在二里頭夏文化(hua)(hua)中青銅器(qi)(qi)上已(yi)有(you)(you)了(le)。商周兩(liang)代的(de)饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)類型(xing)很多(duo)(duo),有(you)(you)的(de)像(xiang)(xiang)龍(long)、像(xiang)(xiang)虎(hu)、像(xiang)(xiang)牛、像(xiang)(xiang)羊、像(xiang)(xiang)鹿;還有(you)(you)像(xiang)(xiang)鳥、像(xiang)(xiang)鳳(feng)、像(xiang)(xiang)人的(de)。西周時代,青銅器(qi)(qi)紋(wen)(wen)飾(shi)的(de)神秘(mi)色彩(cai)逐(zhu)漸減退。龍(long)和鳳(feng),仍然是許多(duo)(duo)青銅器(qi)(qi)花紋(wen)(wen)的(de)母(mu)題。可以說許多(duo)(duo)圖案化(hua)(hua)的(de)花紋(wen)(wen),實際是從(cong)龍(long)蛇、鳳(feng)鳥兩(liang)大(da)類紋(wen)(wen)飾(shi)衍變而來(lai)的(de)。
蟬紋(wen)(wen)(wen),是商代(dai)、西周常(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)花(hua)紋(wen)(wen)(wen),到(dao)了(le)春秋,還有變形的(de)(de)(de)(de)(de)蟬紋(wen)(wen)(wen)。春秋時代(dai),螭(chi)龍紋(wen)(wen)(wen)盛行(xing),逐漸占據了(le)統(tong)治(zhi)地位,把其他花(hua)紋(wen)(wen)(wen)差不(bu)(bu)多都(dou)擠(ji)掉(diao)了(le)。中國青銅(tong)器(qi)還有一(yi)特點,就(jiu)是迄(qi)今為(wei)(wei)止(zhi)沒有發現過任何肖(xiao)像(xiang)。不(bu)(bu)少的(de)(de)(de)(de)(de)青銅(tong)器(qi)用人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)面形作為(wei)(wei)裝(zhuang)飾品,如人(ren)(ren)面方鼎、人(ren)(ren)面鉞等(deng),但這些人(ren)(ren)面都(dou)不(bu)(bu)是什么特定人(ren)(ren)物的(de)(de)(de)(de)(de)面容。更多的(de)(de)(de)(de)(de)器(qi)物是人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)形象,如人(ren)(ren)形的(de)(de)(de)(de)(de)燈或器(qi)座;或者以人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)作為(wei)(wei)器(qi)物的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分,如鐘架有佩(pei)劍人(ren)(ren)形舉手托(tuo)住橫(heng)梁,銅(tong)盤下有幾個(ge)人(ren)(ren)形器(qi)足(zu)之類(lei),這些人(ren)(ren)形大部(bu)分是男女侍從的(de)(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)束,而(er)且也不(bu)(bu)是特定婢奴的(de)(de)(de)(de)(de)肖(xiao)像(xiang)。四川廣漢三星(xing)堆出土的(de)(de)(de)(de)(de)立(li)體(ti)像(xiang)、人(ren)(ren)頭像(xiang),大小均超過正常(chang)人(ren)(ren),均長耳突目,高鼻闊(kuo)口(kou),富于神(shen)秘(mi)色(se)彩,應是神(shen)話人(ren)(ren)物。
商周(zhou)青銅器(qi)中數以萬計的銅器(qi)留有銘文,這(zhe)些文字,一般叫金文。對于歷史學者而(er)言起著證史、補(bu)史的作(zuo)用。
中(zhong)國(guo)青銅器的(de)(de)銘文,文字(zi)以(yi)鑄(zhu)成者為(wei)(wei)多。凹入的(de)(de)字(zi)樣,稱為(wei)(wei)陰文,少數文字(zi)凸起,稱陽文。商代(dai)和西周,可(ke)以(yi)說銘文都是(shi)鑄(zhu)成的(de)(de),只有極個別用鋒(feng)利(li)的(de)(de)工具刻字(zi)的(de)(de)例子(zi)。
西周晚期,開始(shi)出(chu)現完(wan)全是刻(ke)(ke)成(cheng)的銘文。戰國(guo)中期,大多數(shu)銘文已(yi)經是刻(ke)(ke)制的,連河北省平山中山王漢墓的三件極(ji)為典重的禮器,都是契刻(ke)(ke)而成(cheng),其(qi)刀法(fa)異常圓熟,有(you)很高的藝術價值。
中國古代青(qing)銅器(qi)的(de)(de)(de)另一個(ge)突出特征是制作工藝的(de)(de)(de)精巧絕倫,顯示出古代匠師們巧奪天工的(de)(de)(de)創造才能。用陶(tao)質的(de)(de)(de)復(fu)合范(fan)澆鑄(zhu)制作青(qing)銅器(qi)的(de)(de)(de)和范(fan)法,在中國古代得到充分的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。陶(tao)范(fan)的(de)(de)(de)選料(liao)塑模翻范(fan),花(hua)紋刻(ke)制均(jun)極為考究,渾(hun)鑄(zhu)、分鑄(zhu)、鑄(zhu)接、疊(die)鑄(zhu)技(ji)術(shu)非常(chang)成熟。隨后發(fa)展(zhan)出來無須(xu)分鑄(zhu)的(de)(de)(de)失蠟法工藝技(ji)術(shu),無疑(yi)是青(qing)銅鑄(zhu)造工藝的(de)(de)(de)一大進步。古人認為青(qing)銅器(qi)極其牢固(gu),銘(ming)文可以流(liu)傳不朽(xiu),因(yin)(yin)此要長(chang)期流(liu)傳的(de)(de)(de)事項必須(xu)鑄(zhu)在青(qing)銅物之上(shang)。因(yin)(yin)此,銘(ming)文已成為今天研究古代歷(li)史的(de)(de)(de)重要材料(liao)。
在青銅(tong)(tong)器上加以鑲嵌(qian)以增加美觀,這種(zhong)(zhong)技(ji)術很早(zao)就出現了。鑲嵌(qian)的(de)(de)(de)材料(liao),第一種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)綠松(song)石,這種(zhong)(zhong)綠色的(de)(de)(de)寶石,至今仍應用在首飾上。第二種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)玉,有玉援戈,玉葉的(de)(de)(de)矛,玉刃的(de)(de)(de)斧鉞等。第三種(zhong)(zhong)隕鐵(tie),如鐵(tie)刃銅(tong)(tong)鉞,鐵(tie)援銅(tong)(tong)刃,經鑒定,鐵(tie)刃均為碩鐵(tie)。第四種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)嵌(qian)紅(hong)銅(tong)(tong),用紅(hong)銅(tong)(tong)來組成獸(shou)形花(hua)紋。春秋戰國時也(ye)有用金(jin)、銀(yin)來鑲嵌(qian)裝飾的(de)(de)(de)青銅(tong)(tong)器。
東周時代(dai),冶鑄(zhu)技術發展較高,出(chu)現(xian)了(le)(le)(le)(le)制造青(qing)銅器的(de)(de)(de)(de)技術總結(jie)性文(wen)獻《考工(gong)記》。書中(zhong)對(dui)制作鐘鼎(ding)、斧斤、弋戟等(deng)(deng)各種(zhong)器物所用青(qing)銅中(zhong)銅錫的(de)(de)(de)(de)比例做了(le)(le)(le)(le)詳(xiang)細(xi)的(de)(de)(de)(de)規定。由于(yu)戰(zhan)爭頻(pin)繁(fan),兵器鑄(zhu)造得到了(le)(le)(le)(le)迅速發展。特別是吳(wu)、越(yue)的(de)(de)(de)(de)寶劍,異常(chang)鋒(feng)利(li),名聞天下,出(chu)現(xian)了(le)(le)(le)(le)一些著(zhu)名的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)劍的(de)(de)(de)(de)匠師,如干將,歐冶子(zi)等(deng)(deng)人。有的(de)(de)(de)(de)寶劍雖已在(zai)地下埋(mai)藏(zang)兩千多(duo)年(nian),但仍然可以切開成(cheng)疊的(de)(de)(de)(de)紙張。越(yue)王(wang)勾踐劍等(deng)(deng)一些劍,其表(biao)面經過一定的(de)(de)(de)(de)化學(xue)處理,形(xing)成(cheng)防銹的(de)(de)(de)(de)菱形(xing)、鱗(lin)片(pian)形(xing)或火(huo)焰形(xing)的(de)(de)(de)(de)花紋,異常(chang)華麗。
轉變時期(qi)一般指戰(zhan)國末(mo)年至(zhi)秦漢(han)末(mo)年這(zhe)一時期(qi)。經過幾(ji)百年的(de)(de)(de)兼并戰(zhan)爭及以富國、強(qiang)兵為目的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)政治、經濟、文(wen)化改革(ge),以郡縣制取代分封制,具有中央集權性質的(de)(de)(de)封建社(she)會最(zui)終建立,傳統的(de)(de)(de)禮儀(yi)制度已徹底(di)瓦解,鐵制品已廣(guang)泛使用。社(she)會各領(ling)域均發生了(le)翻(fan)天(tian)覆地的(de)(de)(de)變化。
青銅(tong)器在社會生活中的(de)(de)(de)地位逐漸下降,器物大(da)(da)多(duo)日用化,但是(shi)具(ju)體到某(mou)些青銅(tong)器,精美(mei)的(de)(de)(de)作品(pin)還(huan)是(shi)不少的(de)(de)(de)。如在陜西臨潼秦始(shi)皇陵(ling)掘獲的(de)(de)(de)兩(liang)乘(cheng)銅(tong)車(che)(che)馬(ma)。第一乘(cheng)駕四馬(ma),車(che)(che)上有棚,御者為坐狀。這(zhe)兩(liang)乘(cheng)車(che)(che)馬(ma)均為青銅(tong)器鑄(zhu)件構成(cheng),大(da)(da)小(xiao)與實際合乎比例,極其精巧。車(che)(che)馬(ma)上還(huan)有不少金銀飾(shi)件,通體施(shi)以(yi)(yi)彩繪。第二乘(cheng)馬(ma),長3.17、高1.06米,可以(yi)(yi)說(shuo)是(shi)迄今發掘到的(de)(de)(de)形制巨大(da)(da)、結構又最(zui)復雜的(de)(de)(de)青銅(tong)器。
到了(le)東漢(han)末年,陶瓷器(qi)(qi)(qi)得到較大發展,在社會(hui)生活中的作用(yong)日益重要,從(cong)而把日用(yong)青銅器(qi)(qi)(qi)皿進一(yi)步從(cong)生活中排擠出(chu)去。至于兵器(qi)(qi)(qi),工具等(deng)方面(mian),這時鐵器(qi)(qi)(qi)早已(yi)占了(le)主(zhu)導(dao)地位。隋唐時期的銅器(qi)(qi)(qi)主(zhu)要是各(ge)類精美的銅鏡,一(yi)般均有(you)各(ge)種銘文(wen)。自此以后,青銅器(qi)(qi)(qi)除了(le)銅鏡外,可以說不再有(you)什么發展了(le)。
外觀(guan) 銅呈(cheng)紫紅色光澤的(de)金屬
密(mi)度 8.92克/立方厘(li)米(mi)
熔點 1083.4℃
沸點 2567℃
延展性 很好
導熱和導電(dian)性(xing)能 較(jiao)好
磁性 抗磁性
晶體類型 面心立方(fang)結(jie)構(gou)
電阻率 1.75×10-8Ω·m
聲速(室(shi)溫) 3810(m/s)
楊氏(shi)模量 110-128GPa
剪(jian)切模量 48GPa
泊(bo)松比 0.34
莫氏硬度 3
維氏硬(ying)度(du) 343–369MPa
布(bu)氏硬度 235–878MPa
固態密(mi)度 8.960g/cm3
熔融液態密(mi)度 8.920g/cm3
比熱(re)容 24.440J/(mol·K)
汽(qi)化熱 300.4kJ/mol
融化熱(re) 13.26kJ/mol
熱導率(lv) 401W/(m.K)
膨脹系數 (25°C)16.5μm/(m·K)
化(hua)合價 通常為+2,也有(you)+1(3價銅僅在少數不穩定的化(hua)合物中出現,例如銅酸鉀KCuO2)
在地殼中的(de)含量(ppm) 50
在太陽中(zhong)的含量(ppm) 0.7
電離能 7.726電子伏特
焰色為 綠色
原子大小與結構
電子(zi)層 K-L-M-N
電子層分(fen)布 2-8-18-1
電子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1
原子半徑 128pm
范德(de)華半徑 140pm
與氧氣的反應
銅(tong)是(shi)不太(tai)活(huo)潑的(de)重金屬(shu),在(zai)常溫下(xia)不與干燥空氣(qi)中的(de)氧(yang)氣(qi)化(hua)合,加熱時能產生黑色的(de)氧(yang)化(hua)銅(tong):
如果繼續在很高溫度下燃燒(shao),就生成(cheng)紅(hong)色的Cu2O:
與空(kong)氣(qi)的反(fan)應(與O2、H2O、CO2反(fan)應)
在潮(chao)濕的(de)空氣中放久(jiu)后,銅(tong)表(biao)面會慢慢生(sheng)成一層(ceng)銅(tong)綠(堿式碳酸銅(tong)),銅(tong)綠可防止金屬進一步(bu)腐蝕(shi),其(qi)組成是可變(bian)的(de)。
或:
與鹵素的反應
銅可與氯氣(qi)在點燃條件下化合。
與硫的反應
加熱時,銅與硫直接化合生(sheng)成(cheng)硫化亞銅(Cu2S):
與氯化鐵溶液反應
在電子(zi)工業中(zhong),常用FeCl3溶液來刻蝕銅(tong),以制造印刷線路。
與空氣和稀酸反應
在電位序(金屬活動性順序)中(zhong),銅族元素都在氫以后,所以不能置換稀(xi)酸中(zhong)的(de)氫。但當(dang)有空氣存在時(shi),銅可先(xian)被氧化成氧化銅,然后再與酸作用然后緩(huan)慢溶于這些(xie)稀(xi)酸中(zhong)。方程式(shi)見下:
與濃鹽酸反應
該(gai)反(fan)應(ying)符合置換(huan)反(fan)應(ying)。
與氧化性酸反應
銅會被硝(xiao)酸(suan)(suan)、濃硫酸(suan)(suan)(需加(jia)熱)等氧化(hua)性酸(suan)(suan)氧化(hua)而溶解:
催化劑
銅能充當一些有機(ji)反應的(de)催(cui)化(hua)劑,如酒精(jing)的(de)催(cui)化(hua)氧化(hua):
銅(tong)有29個同位素。Cu-63和Cu-65很穩定(ding),它們的自旋量子數都為(wei)3/2。
同(tong)位素 豐度 半衰期 方式 能量(MeV) 產物(wu)
63Cu 69.15% 穩(wen)定,帶34個中子(zi)
64Cu 人造 12.700小時 ε - Ni
β - Zn
65Cu 30.85% 穩(wen)定,帶(dai)36個中子
67Cu 人造 61.83小時 β - Zn
實驗室常(chang)用還原(yuan)劑(如氫氣)還原(yuan)氧化銅制得金屬銅。如:
銅常見的價態是+1和+2。
銅(I)
銅(tong)(tong)(I)通(tong)常稱為亞(ya)(ya)銅(tong)(tong),氯化(hua)(hua)(hua)亞(ya)(ya)銅(tong)(tong)(CuCl)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)亞(ya)(ya)銅(tong)(tong)(Cu2O)、硫化(hua)(hua)(hua)亞(ya)(ya)銅(tong)(tong)(Cu2S)都是常見的一(yi)價(jia)銅(tong)(tong)化(hua)(hua)(hua)合物。[Cu(NH3)2]2-是亞(ya)(ya)銅(tong)(tong)和氨的配(pei)離(li)子,無色(se),易被氧(yang)化(hua)(hua)(hua),在酸性溶液中(zhong)自行歧化(hua)(hua)(hua),生成Cu(II)和Cu。
銅(II)
銅(II)是銅最常見(jian)的(de)價態,它可以和絕(jue)大部分常見(jian)的(de)陰離子形成鹽(yan)(yan),如眾(zhong)所周知(zhi)的(de)硫酸銅,存在白色的(de)無(wu)水物(wu)和藍色的(de)五(wu)水合物(wu)。堿式碳酸銅,又稱銅綠(lv),有好幾種組成形式。氯化銅和硝酸銅也是重要的(de)銅鹽(yan)(yan)。
銅(II)可以形成一系列的配離子(zi),如(ru)Cu(H2O)4(藍色(se))、CuCl4(黃綠(lv))、Cu(NH3)4(深藍)等,它們的顏色(se)也不盡(jin)相(xiang)同。
常見銅化合物
硫酸銅(tong)(CuSO4)、醋酸銅(tong)((CH3COO)2Cu)、氧化銅(tong)(CuO)和氧化亞銅(tong)(Cu2O)、氯(lv)(lv)化銅(tong)(CuCl2)和氯(lv)(lv)化亞銅(tong)(CuCl)、硝酸銅(tong)(Cu(NO3)2)、氰化銅(tong)(Cu(CN)2)、脂肪酸銅(tong)、環烷酸銅(tong)(C22H14CuO4)等。
銅是與人類關系非常(chang)密切的(de)(de)有色金(jin)屬,被廣泛地應用于電氣、輕(qing)工(gong)(gong)、機械制(zhi)造、建(jian)筑工(gong)(gong)業、國防工(gong)(gong)業等領(ling)域,在中國有色金(jin)屬材料的(de)(de)消費中僅(jin)次(ci)于鋁(lv)。銅是一種紅色金(jin)屬,同時也是一種綠(lv)色金(jin)屬。說它是綠(lv)色金(jin)屬,主(zhu)要是因(yin)為它熔點較(jiao)低,容易再(zai)熔化(hua)、再(zai)冶煉,因(yin)而(er)回收利用相(xiang)當地便(bian)宜(yi)。古(gu)代主(zhu)要用于器皿(min)、藝(yi)術品及武器鑄造,比(bi)較(jiao)有名的(de)(de)器皿(min)及藝(yi)術品如后母戊鼎、四羊方尊。
電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)市場(chang)約(yue)占總數(shu)的(de)(de)(de)(de)28%。1997年,這兩個市場(chang)成為銅消耗的(de)(de)(de)(de)第二大終端用(yong)(yong)戶,擁有(you)25%的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額。在許多電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(例如(ru):電(dian)(dian)(dian)線、母線、變壓器(qi)(qi)繞(rao)組、重型(xing)(xing)(xing)(xing)馬達、電(dian)(dian)(dian)話(hua)線和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)話(hua)電(dian)(dian)(dian)纜),銅的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命都相當地長,只(zhi)有(you)經過20到50年以(yi)后,里面的(de)(de)(de)(de)銅才可以(yi)進行回(hui)(hui)收利用(yong)(yong)。其(qi)他含(han)銅的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(比如(ru):小型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和(he)(he)消費電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin))使用(yong)(yong)壽命則(ze)比較短(duan),一般(ban)是(shi)5~10年。商業性電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)和(he)(he)大型(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)通常要(yao)回(hui)(hui)收的(de)(de)(de)(de),因為它們除(chu)含(han)有(you)銅以(yi)外,還有(you)其(qi)他珍貴的(de)(de)(de)(de)金屬。盡(jin)管如(ru)此,小型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)消費產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)回(hui)(hui)收率還是(shi)相當低(di)的(de)(de)(de)(de),因為它們里面幾乎沒有(you)多少銅元素。
隨著電子領域科學技(ji)術的快速發展,一些(xie)陳舊的含銅產品越來越過(guo)時了。比如(ru),在二十世紀80年代,電話(hua)轉換站和中央營業所是(shi)(shi)銅和銅合(he)金碎屑的主要(yao)來源,但是(shi)(shi)數(shu)字(zi)轉換的出現使得這些(xie)笨重的、金屬密集的東西變得越來越過(guo)時了。
交(jiao)(jiao)通設備(bei)是(shi)(shi)銅(tong)的(de)(de)第三大市場,約占總數的(de)(de)13%,與二十世(shi)紀60年(nian)(nian)代基本相同。盡(jin)管(guan)交(jiao)(jiao)通的(de)(de)重(zhong)要性沒有(you)改變,但是(shi)(shi)銅(tong)的(de)(de)使(shi)用(yong)形式卻(que)發生了(le)很大的(de)(de)變化。許多年(nian)(nian)來,自動散(san)熱器(qi)是(shi)(shi)這方面最重(zhong)要的(de)(de)終端用(yong)戶;然(ran)而(er),銅(tong)在自動電器(qi)和電子產品中的(de)(de)使(shi)用(yong)飛速增長,而(er)在熱交(jiao)(jiao)換器(qi)市場中的(de)(de)使(shi)用(yong)則有(you)所下降(jiang)。小轎車的(de)(de)平(ping)均使(shi)用(yong)壽(shou)命是(shi)(shi)10-15年(nian)(nian),幾乎(hu)所有(you)的(de)(de)銅(tong)(包括散(san)熱器(qi)和配(pei)線)都是(shi)(shi)在它的(de)(de)整體拆(chai)卸和回(hui)收前來進行(xing)回(hui)收的(de)(de)。
工業(ye)機器(qi)和(he)設(she)備是(shi)另外(wai)一個主(zhu)要的應用(yong)(yong)市場,在(zai)當中(zhong)銅往往有比較長的使(shi)用(yong)(yong)壽命。硬幣和(he)軍火是(shi)這方面(mian)主(zhu)要的終端用(yong)(yong)戶(hu)。子彈很少回收,一些(xie)硬幣可以熔(rong)化,而還有許多則(ze)由收藏者(zhe)或儲蓄(xu)者(zhe)保存,不可以進行(xing)回收。在(zai)機械和(he)運(yun)輸車輛制造(zao)中(zhong),用(yong)(yong)于(yu)制造(zao)工業(ye)閥門和(he)配(pei)件(jian)、儀表、滑動(dong)軸承、模(mo)具、熱交換(huan)器(qi)和(he)泵等。
在化學工業(ye)中廣泛(fan)應(ying)用于制造(zao)真空器、蒸餾鍋、釀造(zao)鍋等。
在(zai)國防(fang)工業(ye)中用(yong)(yong)以制造子(zi)彈、炮彈、槍炮零件等,每生(sheng)產300萬發子(zi)彈,需用(yong)(yong)銅13~14噸。
在建筑工業(ye)中(zhong),用(yong)作各種管(guan)道、管(guan)道配件、裝飾(shi)器件等。
醫學中,銅(tong)(tong)(tong)的殺(sha)菌作用很(hen)(hen)早就被認知。自20世(shi)紀50年代以來(lai),人(ren)(ren)們還發現銅(tong)(tong)(tong)有(you)非常好的醫學用途。后來(lai),墨西哥科學家也發現銅(tong)(tong)(tong)有(you)抗癌功(gong)能。新世(shi)紀,英國研究人(ren)(ren)員又發現,銅(tong)(tong)(tong)元素(su)有(you)很(hen)(hen)強的殺(sha)菌作用。相信不久的將(jiang)(jiang)來(lai),銅(tong)(tong)(tong)元素(su)將(jiang)(jiang)為提(ti)高人(ren)(ren)類健康(kang)水(shui)平做出(chu)巨(ju)大(da)貢獻(xian)。
有(you)機化(hua)(hua)學中,有(you)機銅鋰(li)化(hua)(hua)合物(wu)是(shi)一類重要的金屬有(you)機化(hua)(hua)合物(wu)。
銅的重要合金
黃(huang)銅(tong) 黃(huang)銅(tong)是(shi)銅(tong)與鋅的合金,因色(se)黃(huang)而得名。黃(huang)銅(tong)的機械性能和耐(nai)磨性能都很好,可用(yong)于制造(zao)精密儀器(qi)、船舶的零件、槍炮的彈(dan)殼等。黃(huang)銅(tong)敲起來(lai)聲音好聽,因此(ci)鑼、鈸、鈴(ling)、號等樂器(qi)都是(shi)用(yong)黃(huang)銅(tong)制作的。
航海(hai)黃(huang)銅(tong) 銅(tong)與鋅、錫(xi)的(de)(de)合(he)金,抗海(hai)水侵蝕,可用來制作船的(de)(de)零件、平衡器。
青銅 銅與錫的合金叫(jiao)青銅,因色青而(er)得名(ming)。在古代(dai)為(wei)常(chang)用合金(如中國的青銅時代(dai))。青銅一(yi)般(ban)具有(you)較好的耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)、耐(nai)磨性(xing)、鑄(zhu)造性(xing)和優良的機(ji)械(xie)性(xing)能。用于制造精(jing)密軸承、高壓軸承、船舶上抗海水腐(fu)蝕的機(ji)械(xie)零件以及各種板(ban)材、管材、棒材等。青銅還(huan)有(you)一(yi)個(ge)反常(chang)的特性(xing)——“熱縮(suo)冷脹”,用來鑄(zhu)造塑像,冷卻(que)后(hou)膨脹,可(ke)以使眉目更(geng)清楚。
磷青銅(tong) 銅(tong)與錫、磷的合金,堅(jian)硬(ying),可制彈簧。
白銅(tong) 白銅(tong)是銅(tong)與鎳的合金(jin),其色澤(ze)和銀(yin)一樣,銀(yin)光閃閃,不易生銹。常(chang)用(yong)于(yu)制造硬幣、電器(qi)、儀表和裝飾品。
18K金(jin)(玫瑰金(jin)) 6/24的(de)銅與18/24的(de)金(jin)的(de)合(he)金(jin)。紅黃色,硬度大,可用來制作首(shou)飾、裝飾品。
從銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)中開采(cai)出來的銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)石,經過選礦(kuang)(kuang)成為含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)品位較(jiao)高的銅(tong)(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)(kuang)或者說(shuo)是銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)砂(sha),銅(tong)(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)(kuang)需要經過冶煉提成,才能成為精銅(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)制品。最早(zao)的銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)石來源是孔雀(que)石。
銅礦石的分(fen)類及屬(shu)性:
煉銅的原(yuan)料是銅礦石。銅礦石可分為三(san)類(lei):
分類 示例
硫化礦(kuang) 如黃銅(tong)礦(kuang)(CuFeS2)、斑銅(tong)礦(kuang)(Cu5FeS4)和輝銅(tong)礦(kuang)(Cu2S)等。
氧化礦(kuang) 如赤銅礦(kuang)(Cu2O)、孔雀石[Cu?(OH)?CO?]、藍銅礦(kuang)[2CuCO3·Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO3·2H2O)等。
自然銅(tong) 銅(tong)礦(kuang)石中銅(tong)的含量(liang)(liang)在1%左右(0.5%~3%)的便(bian)有開采(cai)價(jia)值,因為采(cai)用浮選法可以把礦(kuang)石中一部分脈石等雜質除去,而得到(dao)含銅(tong)量(liang)(liang)較(jiao)高(8%~35%)的精礦(kuang)砂(sha)。
通(tong)過(guo)熔融冶煉(lian)和(he)電解(jie)精(jing)(jing)火(huo)煉(lian)生產(chan)出陰極銅(tong)(tong),也即(ji)電解(jie)銅(tong)(tong),一(yi)般(ban)適于高品(pin)位的硫(liu)化銅(tong)(tong)礦。火(huo)法冶煉(lian)一(yi)般(ban)是先(xian)將含(han)銅(tong)(tong)百分(fen)之幾或(huo)千(qian)分(fen)之幾的原礦石,通(tong)過(guo)選礦提高到20%~30%,作為(wei)銅(tong)(tong)精(jing)(jing)礦,在密閉鼓風爐(lu)(lu)(lu)、反射爐(lu)(lu)(lu)、電爐(lu)(lu)(lu)或(huo)閃速爐(lu)(lu)(lu)進行造锍熔煉(lian),產(chan)出的熔锍(冰(bing)銅(tong)(tong))接著送入轉爐(lu)(lu)(lu)進行吹煉(lian)成(cheng)粗銅(tong)(tong),再在另一(yi)種反射爐(lu)(lu)(lu)內經(jing)過(guo)氧化精(jing)(jing)煉(lian)脫雜(za),或(huo)鑄成(cheng)陽極板進行電解(jie),獲得品(pin)位高達(da)99.9%的電解(jie)銅(tong)(tong)。該流程(cheng)簡短、適應性(xing)強,銅(tong)(tong)的回(hui)(hui)收率可達(da)95%,但因礦石中的硫(liu)在造锍和(he)吹煉(lian)兩(liang)階(jie)段作為(wei)二氧化硫(liu)廢氣(qi)排出,不易回(hui)(hui)收,易造成(cheng)污染。90年代出現如白銀(yin)法、諾(nuo)蘭達(da)法等熔池熔煉(lian)以及日(ri)本(ben)的三菱法等、火(huo)法冶煉(lian)逐(zhu)漸向(xiang)連續化、自動化發展。
從(cong)銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)石(shi)冶煉(lian)銅(tong)(tong)(tong)(tong):以(yi)黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)為(wei)(wei)例,首先(xian)把精礦(kuang)(kuang)砂、熔(rong)劑(石(shi)灰石(shi)、砂等(deng)(deng)(deng)(deng))和燃(ran)料(焦炭、木(mu)炭或無煙煤)混合(he),投(tou)入“密(mi)閉”鼓(gu)風(feng)爐(lu)(lu)中,在1000℃左右(you)進行熔(rong)煉(lian)。于是礦(kuang)(kuang)石(shi)中一(yi)部(bu)分(fen)(fen)硫成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)SO?(用于制(zhi)硫酸),大(da)部(bu)分(fen)(fen)的砷、銻(ti)等(deng)(deng)(deng)(deng)雜質成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)As?O?、Sb?O?等(deng)(deng)(deng)(deng)揮發性物(wu)質而(er)(er)被除(chu)去:2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一(yi)部(bu)分(fen)(fen)鐵(tie)的硫化(hua)(hua)物(wu)轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)氧化(hua)(hua)物(wu):2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟剩余的FeS等(deng)(deng)(deng)(deng)便熔(rong)融在一(yi)起而(er)(er)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)“冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)”(主要由(you)(you)Cu?S和FeS互相溶(rong)解形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的,它(ta)的含銅(tong)(tong)(tong)(tong)率在20%~50%之(zhi)間,含硫率在23%~27%之(zhi)間),FeO跟SiO?形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)熔(rong)渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔(rong)渣浮在熔(rong)融冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)的上面,容易(yi)分(fen)(fen)離,借以(yi)除(chu)去一(yi)部(bu)分(fen)(fen)雜質。然后把冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入轉(zhuan)爐(lu)(lu)中,加入熔(rong)劑(石(shi)英(ying)砂)后鼓(gu)入空氣(qi)進行吹煉(lian)(1100~1300℃)。由(you)(you)于鐵(tie)比銅(tong)(tong)(tong)(tong)對氧有較大(da)的親和力,而(er)(er)銅(tong)(tong)(tong)(tong)比鐵(tie)對硫有較大(da)的親和力,因此(ci)冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)中的FeS先(xian)轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)FeO,跟熔(rong)劑結合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)渣,而(er)(er)后Cu?S才轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)Cu?O,Cu?O跟Cu?S反(fan)應生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)粗銅(tong)(tong)(tong)(tong)(含銅(tong)(tong)(tong)(tong)量約為(wei)(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把粗銅(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入反(fan)射爐(lu)(lu),加入熔(rong)劑(石(shi)英(ying)砂),通入空氣(qi),使(shi)粗銅(tong)(tong)(tong)(tong)中的雜質氧化(hua)(hua),跟熔(rong)劑形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)爐(lu)(lu)渣而(er)(er)除(chu)去。在雜質除(chu)到(dao)一(yi)定程度(du)后,再噴(pen)入重油(you),由(you)(you)重油(you)燃(ran)燒產生(sheng)的一(yi)氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)(deng)(deng)還(huan)原性氣(qi)體使(shi)氧化(hua)(hua)亞銅(tong)(tong)(tong)(tong)在高溫下(xia)還(huan)原為(wei)(wei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)。得到(dao)的精銅(tong)(tong)(tong)(tong)約含銅(tong)(tong)(tong)(tong)99.7%。
除了(le)銅(tong)(tong)(tong)精(jing)礦之外,廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)作為(wei)精(jing)煉銅(tong)(tong)(tong)的主(zhu)要原料(liao)(liao)(liao)之一(yi),包括舊(jiu)(jiu)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)和(he)(he)新(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong),舊(jiu)(jiu)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)來(lai)(lai)自舊(jiu)(jiu)設(she)備和(he)(he)舊(jiu)(jiu)機器(qi),廢(fei)(fei)棄的樓房和(he)(he)地下管道;新(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)來(lai)(lai)自加工廠棄掉的銅(tong)(tong)(tong)屑(銅(tong)(tong)(tong)材(cai)(cai)的產出比(bi)為(wei)50%左右),一(yi)般廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)供應較穩定,廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)可以分為(wei):裸雜銅(tong)(tong)(tong):品位在90%以上;黃雜銅(tong)(tong)(tong)(電(dian)線):含銅(tong)(tong)(tong)物料(liao)(liao)(liao)(舊(jiu)(jiu)馬達、電(dian)路板);由廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)和(he)(he)其(qi)他類似材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)生產出的銅(tong)(tong)(tong),也稱(cheng)為(wei)再(zai)生銅(tong)(tong)(tong)。
一船(chuan)適于低品位的(de)(de)氧(yang)化銅(tong),生產(chan)出(chu)的(de)(de)精(jing)銅(tong)稱為電積(ji)銅(tong)。現代濕法冶煉(lian)有硫酸化焙燒—浸(jin)出(chu)—電積(ji),浸(jin)出(chu)—萃取—電積(ji),細(xi)菌浸(jin)出(chu)等法,適于低品位復雜(za)礦(kuang)、氧(yang)化銅(tong)礦(kuang)、含銅(tong)廢(fei)礦(kuang)石的(de)(de)堆浸(jin)、槽浸(jin)選用或(huo)就地浸(jin)出(chu)。濕法冶煉(lian)技術正在逐步推廣(guang),預計(ji)本世紀末可達總(zong)產(chan)量(liang)的(de)(de)20%,濕法冶煉(lian)的(de)(de)推出(chu)使銅(tong)的(de)(de)冶煉(lian)成本大(da)大(da)降低。
銅冶(ye)煉(lian)行業(ye)是(shi)國民(min)經濟中的(de)(de)基礎性行業(ye),特別(bie)是(shi)我國正處(chu)于工業(ye)化(hua)階段,對(dui)銅的(de)(de)需求保持高速增長,銅冶(ye)煉(lian)行業(ye)在國民(min)經濟中的(de)(de)地位(wei)將不斷提高。
世界(jie)銅(tong)(tong)礦資源比較(jiao)豐(feng)富。銅(tong)(tong)不難從(cong)它的(de)礦石中提取,但可開(kai)采的(de)礦藏相對(dui)稀少。有(you)些,如在(zai)瑞典法(fa)倫的(de)銅(tong)(tong)礦,從(cong)13世紀開(kai)始,曾是(shi)巨大(da)財(cai)富的(de)來源。一種提取這種金屬的(de)方法(fa)是(shi)烘烤硫化礦石,然后用水分離(li)出其形(xing)成(cheng)的(de)硫酸銅(tong)(tong)。之后流淌(tang)過(guo)鐵(tie)屑表面銅(tong)(tong)就會沉淀,形(xing)成(cheng)的(de)薄層很(hen)容(rong)易分離(li)。世界(jie)上已探明的(de)銅(tong)(tong)約為3.5~5.7億噸,其中斑巖(yan)銅(tong)(tong)礦約占全(quan)部總(zong)量(liang)的(de)76%。從(cong)地區分布看,全(quan)球銅(tong)(tong)蘊(yun)藏量(liang)最豐(feng)富的(de)地區共有(you)五(wu)個:
非(fei)洲:剛果盧(lu)(lu)伊(yi)盧(lu)(lu)(科盧(lu)(lu)韋齊)、希圖魯(lu)、贊(zan)比亞盧(lu)(lu)安夏和巴(ba)利巴(ba)、穆富利拉(la)、恩昌(chang)加TLP、恩卡(ka)納(na)(羅卡(ka)納(na))。
亞洲:中(zhong)國白銀(yin)(金(jin)川)/甘肅、山(shan)(shan)東/陽谷(gu)祥光銅業大冶、貴(gui)溪(xi)、葫蘆(lu)島(dao)(dao)、金(jin)昌、上(shang)海(hai)(hai)、天津、云南、印度伯爾(er)拉(la)銅(代(dai)海(hai)(hai)伊)、杜蒂戈林、伊朗薩爾(er)切什梅、日(ri)本別子/愛媛(東予(yu)冶煉(lian)(lian)廠)、小坂(秋田(tian))直島(dao)(dao)(香川)、小名濱(福島(dao)(dao))、佐賀關(大分)、玉(yu)野(岡山(shan)(shan))、哈薩克(ke)斯(si)(si)(si)坦巴爾(er)卡什米斯(si)(si)(si)、杰茲卡茲甘冶煉(lian)(lian)廠、韓國溫山(shan)(shan)冶煉(lian)(lian)廠Ⅰ、溫山(shan)(shan)冶煉(lian)(lian)廠Ⅱ、菲律賓(bin)伊莎貝爾(er)/萊特(菲律賓(bin)熔煉(lian)(lian)與精(jing)煉(lian)(lian)協會)、烏茲別克(ke)斯(si)(si)(si)坦阿爾(er)馬雷克(ke)冶煉(lian)(lian)廠。
歐洲:奧(ao)地利布(bu)里克(ke)斯(si)萊格(ge)比(bi)利時貝爾(er)瑟;霍博(bo)肯、UM皮爾(er)多(duo)普芬蘭哈爾(er)亞(ya)瓦爾(er)塔德(de)國漢(han)堡、黑特(te)施泰、呂嫩(nen)Lunen170、意大利波(bo)代(dai)馬(ma)格(ge)拉(la)、波(bo)蘭格(ge)沃(wo)古(gu)夫Ⅰ、格(ge)沃(wo)古(gu)夫Ⅱ、萊格(ge)尼察冶(ye)(ye)(ye)煉(lian)廠(chang)、羅馬(ma)尼亞(ya)茲拉(la)特(te)納冶(ye)(ye)(ye)煉(lian)廠(chang)、俄(e)羅斯(si)基洛夫格(ge)拉(la)德(de)(卡拉(la)塔)、克(ke)拉(la)斯(si)諾(nuo)烏拉(la)爾(er)斯(si)克(ke)冶(ye)(ye)(ye)煉(lian)廠(chang)、納杰日金斯(si)基、諾(nuo)里爾(er)斯(si)克(ke)冶(ye)(ye)(ye)煉(lian)廠(chang)、中烏拉(la)爾(er)斯(si)克(ke)冶(ye)(ye)(ye)煉(lian)廠(chang)、西班牙韋(wei)爾(er)瓦、瑞典倫島(dao)、英國沃(wo)爾(er)索(suo)爾(er)、南斯(si)拉(la)夫博(bo)爾(er)。
單位:千噸
美國 1986.6 1664.2 1276.7 2057.8
日(ri)本 1127.1 1243 1276.6 1613.2
德國 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇(su)聯 1290 1320 1270 880
中國 346 398 470 590
法國(guo) 326.1 419 399 481.2
意大(da)利 326 342 420 470.7
比利時 295.4 277.1 291.8 372
韓國 53.2 131.9 259 343.2
英國 512.2 355.4 327.7 269.4
十大國消費(fei)量 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全球消(xiao)費量 9059.9 9033.1 10413.6 10714
年產量(千噸)
國名 1977 1982 1987 1992
智(zhi)利(li) 1056.5 1242.2 1412.9 1940
美(mei)國(guo) 1346.8 1147 1243.6 1760.5
加拿大(da) 780.9 612.4 794.1 764.2
贊(zan)比亞 656.2 574.5 463.2 440
波蘭 284.8 376 438 387
中國 99.8 175 250 375
俄羅斯(si) 853 560 630 375
秘魯 350.1 353.8 417.6 368.1
哈薩克 - - - 350
澳洲 220 245.3 232.7 326
十國(guo)小(xiao)計 5666.1 5286.2 5882.1 7085.8
全球總計 7716.4 7622.3 8306.3 9289.6
銅(tong)的(de)離(li)子(銅(tong)質)對生物(wu)而言,不論(lun)是動物(wu)或植(zhi)物(wu),是必需的(de)元素。人體(ti)缺乏銅(tong)會引起貧血,毛發異常,骨和動脈異常,以至腦障礙。但如過剩,會引起肝硬化、腹瀉、嘔吐、運(yun)動障礙和知覺神經障礙。一般來說,牛(niu)肉、葵花(hua)籽、可可、黑椒、羊肝等等都有豐(feng)富的(de)銅(tong)質。
銅是人體必需的微量(liang)礦物質,在(zai)攝入后(hou)15分鐘即(ji)可(ke)(ke)進入血(xue)液中(zhong),同時存在(zai)于(yu)紅(hong)血(xue)球內外,可(ke)(ke)幫助鐵質傳遞(di)蛋白,在(zai)血(xue)紅(hong)素(su)形成過程中(zhong)扮演催化的重要角色(se)。而且在(zai)食物烹(peng)飪(ren)過程中(zhong),銅元素(su)不易(yi)被破壞掉。
銅廣泛分布于生(sheng)物組(zu)織中(zhong),大部分以(yi)有機復合(he)物存在(zai),很(hen)多(duo)是(shi)金屬蛋(dan)白,以(yi)酶的(de)(de)形式起著功能作用(yong)。每個含銅蛋(dan)白的(de)(de)酶都有它清楚的(de)(de)生(sheng)理生(sheng)化作用(yong),生(sheng)物系統中(zhong)許多(duo)涉及氧(yang)的(de)(de)電子傳(chuan)遞和氧(yang)化還原反(fan)應都是(shi)由含銅酶催化的(de)(de),這些酶對生(sheng)命過程(cheng)都是(shi)至關重要的(de)(de)。
當然,銅作為重金屬,攝入過(guo)量也會(hui)有危害。銅離子會(hui)使(shi)蛋白質(zhi)變性(xing)。如硫(liu)酸銅對(dui)胃(wei)(wei)腸(chang)道(dao)有刺激作用,誤(wu)服引(yin)起惡心、嘔吐、口內有銅性(xing)味(wei)、胃(wei)(wei)燒灼感。嚴重者有腹絞(jiao)痛、嘔血、黑便。可(ke)造成(cheng)嚴重腎(shen)損害和(he)(he)溶血,出(chu)現(xian)黃疸、貧(pin)血、肝大(da)、血紅蛋白尿(niao)、急(ji)性(xing)腎(shen)功能衰(shuai)竭和(he)(he)尿(niao)毒癥。對(dui)眼和(he)(he)皮膚(fu)有刺激性(xing)。長期接觸可(ke)發(fa)生接觸性(xing)皮炎和(he)(he)鼻、眼黏膜刺激并出(chu)現(xian)胃(wei)(wei)腸(chang)道(dao)癥狀。
成(cheng)年人每天需(xu)要銅(tong)(tong)(tong)0.05~2毫克(ke),孕、產(chan)婦和青、少年(少年食(shi)品)的(de)(de)(de)需(xu)要量(liang)還要多些(xie)。足月生下(xia)的(de)(de)(de)嬰兒體(ti)內含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)量(liang)約為16毫克(ke),按單(dan)位體(ti)重比成(cheng)年人要高得多,其中(zhong)(zhong)約70%集中(zhong)(zhong)在(zai)肝中(zhong)(zhong),由此可(ke)見(jian),胎兒的(de)(de)(de)肝是(shi)含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)量(liang)極高的(de)(de)(de)器官。從妊娠(shen)(shen)開(kai)始,胎兒體(ti)內的(de)(de)(de)含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)量(liang)就急劇增加(jia),約從妊娠(shen)(shen)的(de)(de)(de)第200天到出生,銅(tong)(tong)(tong)含(han)(han)(han)量(liang)約增加(jia)4倍。因此,妊娠(shen)(shen)后期(qi)是(shi)胎兒吸(xi)收銅(tong)(tong)(tong)最多的(de)(de)(de)時期(qi),早產(chan)兒易患缺銅(tong)(tong)(tong)癥(zheng)就是(shi)這個原因。孕婦體(ti)內銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)濃(nong)度在(zai)妊娠(shen)(shen)過(guo)程中(zhong)(zhong)逐漸上升,這可(ke)能與(yu)胎兒長大體(ti)內雌激素水(shui)平(ping)增加(jia)有(you)關。正(zheng)常情(qing)況下(xia),孕婦不需(xu)要額(e)外補充(chong)銅(tong)(tong)(tong)劑,銅(tong)(tong)(tong)過(guo)量(liang)可(ke)產(chan)生致畸作用。
中(zhong)(zhong)國營養(yang)學會沒有制(zhi)定(ding)每(mei)(mei)(mei)日膳食中(zhong)(zhong)銅的(de)(de)(de)需要(yao)量(liang),但制(zhi)定(ding)了(le)每(mei)(mei)(mei)日銅的(de)(de)(de)“安全(quan)和適宜(yi)的(de)(de)(de)攝入量(liang)”,半(ban)歲前嬰兒每(mei)(mei)(mei)天(tian)需0.5~0.7毫(hao)克(ke)(ke),半(ban)歲至1歲每(mei)(mei)(mei)天(tian)0.7~1.0毫(hao)克(ke)(ke),1歲以(yi)(yi)上(shang)(shang)每(mei)(mei)(mei)天(tian)1.0~1.5毫(hao)克(ke)(ke),4歲以(yi)(yi)上(shang)(shang)每(mei)(mei)(mei)天(tian)1.5~2.0毫(hao)克(ke)(ke),7歲以(yi)(yi)上(shang)(shang)每(mei)(mei)(mei)天(tian)2.0~2.5毫(hao)克(ke)(ke),11歲以(yi)(yi)上(shang)(shang)至青年、成年,均為(wei)每(mei)(mei)(mei)天(tian)2.0~3.0毫(hao)克(ke)(ke)。這個攝入量(liang)與美國科學研究委員會制(zhi)定(ding)的(de)(de)(de)“估(gu)計每(mei)(mei)(mei)日飲食中(zhong)(zhong)安全(quan)充足的(de)(de)(de)銅攝取量(liang)”相當。
銅(tong)與(yu)人(ren)體健康關系密切(qie)。人(ren)體每天都要(yao)攝(she)入各種微(wei)量元素,銅(tong)是(shi)人(ren)體不能缺(que)(que)少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬元素之一(yi)。成(cheng)年人(ren)體內(nei),1千克(ke)體重(zhong)中,銅(tong)含量大約為(wei)1.4mg~2.1mg;血(xue)液中銅(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)含量約為(wei)1.0mg~1.5mg。這(zhe)一(yi)數量雖小,但它(ta)對(dui)于(yu)維持身體健康和(he)(he)器(qi)官的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行(xing)(xing)卻不可(ke)缺(que)(que)少(shao)。這(zhe)是(shi)因為(wei)銅(tong)元素在機體運行(xing)(xing)中具有(you)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。銅(tong)是(shi)機體內(nei)蛋白質和(he)(he)酶(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部分(fen),許多(duo)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)酶(mei)需(xu)要(yao)微(wei)量銅(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)參與(yu)和(he)(he)活化(hua)(hua)。例如,銅(tong)可(ke)以催化(hua)(hua)血(xue)紅蛋白的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)。研究表(biao)明(ming),缺(que)(que)銅(tong)會導(dao)致血(xue)漿膽固醇升高,增加動脈粥樣(yang)硬(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)危險,因而是(shi)引發(fa)冠狀動脈心臟(zang)病的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)因素。科學家還發(fa)現,營養性貧血(xue)、白癜風(feng)、骨質疏(shu)松癥、胃癌(ai)(ai)及食道癌(ai)(ai)等(deng)疾病的(de)(de)(de)(de)(de)產生也(ye)都與(yu)人(ren)體缺(que)(que)銅(tong)有(you)關。嚴(yan)重(zhong)缺(que)(que)銅(tong)和(he)(he)長期邊緣(yuan)性缺(que)(que)銅(tong),還會引發(fa)小兒發(fa)育(yu)不良和(he)(he)一(yi)些地(di)方病。
吸收(shou)(shou)率30%~40%。胃、十二指腸(chang)和小腸(chang)上部(bu)是(shi)銅的(de)主(zhu)要吸收(shou)(shou)部(bu)位,其腸(chang)吸收(shou)(shou)是(shi)主(zhu)動(dong)吸收(shou)(shou)過程。膜內(nei)外銅離子(zi)的(de)轉運(yun)體為ATP酶(mei),依靠天冬氨酸(suan)殘基磷(lin)酸(suan)化供能(neng),能(neng)將主(zhu)動(dong)吸收(shou)(shou)的(de)銅與(yu)門(men)靜(jing)脈側支循環中的(de)白(bai)蛋(dan)白(bai)結(jie)合,運(yun)至肝臟進一步參與(yu)代謝(xie)。
銅(tong)(tong)(tong)主要通過膽(dan)汁(zhi)排泄(xie),膽(dan)汁(zhi)中(zhong)含(han)有(you)低(di)分子和高分子量的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)結(jie)(jie)合(he)化合(he)物,前者多存(cun)在(zai)(zai)肝膽(dan)汁(zhi)中(zhong),后者則多在(zai)(zai)膽(dan)囊膽(dan)汁(zhi)中(zhong)。銅(tong)(tong)(tong)可以(yi)通過溶酶體的(de)(de)胞吐作用或(huo)ATP酶的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)轉移(yi)作用而(er)進(jin)入膽(dan)汁(zhi)內,膽(dan)汁(zhi)中(zhong)的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)也可以(yi)是肝細胞溶酶體對存(cun)在(zai)(zai)于膽(dan)汁(zhi)中(zhong)銅(tong)(tong)(tong)結(jie)(jie)合(he)蛋白(bai)分解的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)。血漿(jiang)中(zhong)銅(tong)(tong)(tong)大多與銅(tong)(tong)(tong)藍(lan)蛋白(bai)結(jie)(jie)合(he)或(huo)存(cun)在(zai)(zai)于腎細胞內,很少濾(lv)過腎小(xiao)球,正常情(qing)況下尿液中(zhong)含(han)銅(tong)(tong)(tong)量甚微。當銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)排泄(xie)、存(cun)儲和銅(tong)(tong)(tong)藍(lan)蛋白(bai)合(he)成失(shi)衡時(shi)會出(chu)現銅(tong)(tong)(tong)尿。
銅(tong)是人體健(jian)(jian)康不可(ke)缺(que)少(shao)的(de)(de)微量(liang)營養素,對于血液(ye)、中樞神經和免疫系(xi)統,頭發、皮膚和骨(gu)骼(ge)組(zu)織(zhi)以(yi)及腦子和肝、心等內臟的(de)(de)發育和功能有重要影響(xiang)。銅(tong)主要從日(ri)常飲(yin)食中攝入。世界(jie)衛生組(zu)織(zhi)建議,為了維(wei)持(chi)健(jian)(jian)康,成人每公斤體重每天應攝入0.03毫克銅(tong)。孕婦(fu)和嬰(ying)幼兒應加(jia)(jia)倍。缺(que)銅(tong)會引起各種疾病,可(ke)以(yi)服(fu)用含銅(tong)補(bu)(bu)劑(ji)和藥(yao)丸來加(jia)(jia)以(yi)補(bu)(bu)充。
銅在(zai)人體(ti)內含量約100~150mg,血清銅正常值(zhi)100~120μg/dl,是(shi)人體(ti)中含量位居(ju)第二的(de)必需(xu)微量元(yuan)素(su)。含銅的(de)酶(mei)(mei)有酪氨酸酶(mei)(mei)、單胺氧化(hua)酶(mei)(mei)、超氧化(hua)酶(mei)(mei)、超氧化(hua)物歧(qi)化(hua)酶(mei)(mei)、血銅藍蛋(dan)白等。銅對血紅蛋(dan)白的(de)形成(cheng)(cheng)起(qi)活化(hua)作用,促進(jin)鐵的(de)吸收和利(li)用,在(zai)傳遞電(dian)子、彈性(xing)蛋(dan)白的(de)合成(cheng)(cheng)、結締組(zu)織的(de)代謝、嘌呤代謝、磷脂及神經組(zu)織形成(cheng)(cheng)方面有重要(yao)意義。
銅缺(que)乏可(ke)引起如(ru)下疾(ji)病:
1.貧血
一般最常見的(de)臨床表現(xian)為頭(tou)暈、乏力、易倦(juan)、耳鳴、眼花。皮膚(fu)黏(nian)膜及指甲等(deng)顏色蒼白,體(ti)力活動后感覺氣(qi)促、心(xin)悸。嚴重貧血時(shi)(shi),即使在休息時(shi)(shi)也出現(xian)氣(qi)短和心(xin)悸,在心(xin)尖和心(xin)底部(bu)可(ke)聽到(dao)柔(rou)和的(de)收縮期雜(za)音。
2.骨骼改變。
臨(lin)床表現(xian)為骨質(zhi)疏(shu)松,易發生骨折。
3.銅與冠心病。
4.銅與白癜風病。
5.女(nv)性(xing)不(bu)孕(yun)癥。
1.
缺銅會使(shi)神經系統的抑(yi)制過程失調,使(shi)神經系統處(chu)于興(xing)奮狀態而(er)導致失眠,久(jiu)而(er)久(jiu)之可發(fa)生神經衰(shuai)弱(ruo)。
人體(ti)缺銅可適量(liang)增加攝入(ru)含(han)銅較高的食(shi)物,如口蘑、海米、紅茶、花茶、磚茶、榛子、葵花子、芝麻醬、西瓜子、綠茶、核(he)桃、黑(hei)胡椒、可可、肝、豆制品等。
銅離(li)子(zi)可(ke)以(yi)消毒(du)殺菌、衛(wei)生(sheng)防疫。例如:可(ke)以(yi)殺滅易于在(zai)水(shui)中(zhong)滋生(sheng)的大腸桿(gan)菌和痢疾(ji)等(deng)(deng)病菌,清除水(shui)中(zhong)傳(chuan)播血吸蟲(chong)(chong)病的蛞蝓(yu)和螺(luo)等(deng)(deng)軟體動物,以(yi)及傳(chuan)播瘧疾(ji)的蚊子(zi)幼(you)蟲(chong)(chong)等(deng)(deng)疾(ji)病攜帶體。它還可(ke)以(yi)應用(yong)在(zai)游泳池(chi)內,防止綠(lv)藻污染(ran)和通(tong)過地板(ban)傳(chuan)染(ran)足癬等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
銅是人(ren)體(ti)內一種必需的微量元(yuan)素(su),在人(ren)體(ti)的新陳(chen)代謝過程(cheng)中起著重要(yao)的作(zuo)用。
1.大腦(nao)的(de)(de)“益友(you)”銅(tong)(tong)與(yu)鋅、鐵(tie)等一(yi)樣(yang)都是(shi)大腦(nao)神(shen)經遞(di)質的(de)(de)重(zhong)要(yao)成分。如果攝(she)取(qu)不(bu)足可致神(shen)經系統失調,大腦(nao)功(gong)能會發生(sheng)障礙(ai)。銅(tong)(tong)缺乏將使腦(nao)細胞中的(de)(de)色(se)素(su)氧(yang)化(hua)酶減少,活力下降,從而使記憶(yi)衰(shuai)退(tui)、思(si)維(wei)紊亂、反(fan)應遲(chi)鈍,甚至步態不(bu)穩(wen)、運動失常等。要(yao)有一(yi)副健康(kang)靈活的(de)(de)大腦(nao),是(shi)離不(bu)開銅(tong)(tong)元素(su)這個(ge)益友(you)的(de)(de)。
2.心(xin)(xin)臟(zang)的(de)“衛士 當人(ren)們將(jiang)心(xin)(xin)臟(zang)病的(de)原(yuan)因單純歸咎于脂肪、高膽固(gu)醇飲食時,美國科學家提醒人(ren)們:絕對不(bu)(bu)可忽視銅(tong)元素的(de)缺乏。銅(tong)元素在(zai)人(ren)體內參與多種金屬酶的(de)合成,其中的(de)氧化酶是構成心(xin)(xin)臟(zang)血(xue)管(guan)的(de)基質膠原(yuan)和(he)彈(dan)性蛋白形成過(guo)程中必不(bu)(bu)可少(shao)的(de)物質,而膠原(yuan)又是將(jiang)心(xin)(xin)血(xue)管(guan)的(de)肌細胞牢固(gu)地(di)連(lian)接起(qi)來(lai)的(de)纖維成分,彈(dan)性蛋白則(ze)具有促(cu)使(shi)心(xin)(xin)臟(zang)和(he)血(xue)管(guan)壁保持彈(dan)性之功能。因此,銅(tong)元素一(yi)旦缺乏,此類酶的(de)合成減少(shao),心(xin)(xin)血(xue)管(guan)就(jiu)無法維持正常的(de)形態和(he)功能,從而給(gei)冠心(xin)(xin)病入侵以可乘之機。
3.造血(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)“助手”眾所周知,鐵(tie)(tie)(tie)是人(ren)體(ti)造血(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)重要(yao)原(yuan)料,但(dan)鐵(tie)(tie)(tie)元(yuan)素(su)要(yao)成為紅血(xue)(xue)(xue)(xue)球中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一部(bu)分,必須依靠銅元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)幫(bang)忙。奧妙(miao)在于血(xue)(xue)(xue)(xue)紅蛋(dan)白中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)是三(san)價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離(li)子(zi),而(er)來源于食物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)乃是二價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離(li)子(zi),二價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離(li)子(zi)要(yao)轉化成三(san)價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離(li)子(zi),有賴(lai)于含銅的(de)(de)(de)活性物(wu)(wu)質——血(xue)(xue)(xue)(xue)漿銅藍蛋(dan)白的(de)(de)(de)氧(yang)化作用。如果(guo)體(ti)內缺銅,血(xue)(xue)(xue)(xue)漿銅藍蛋(dan)白的(de)(de)(de)濃度勢必降低,從而(er)導致鐵(tie)(tie)(tie)難以轉化而(er)誘發貧血(xue)(xue)(xue)(xue)癥。
4.助(zhu)(zhu)孕的“新星(xing)”育齡(ling)女性(xing)(xing)要懷孕也(ye)(ye)離不開銅。據產科醫生研究,婦女缺銅就難以受孕,即使受孕也(ye)(ye)會因缺銅而(er)削弱羊膜的厚度和韌性(xing)(xing),導致羊膜早(zao)破,引起流產或(huo)胎兒感(gan)染。故女性(xing)(xing)要想出一(yi)個(ge)健康聰明(ming)的小寶貝,也(ye)(ye)須(xu)借(jie)助(zhu)(zhu)銅元素(su)的一(yi)臂之力。
5.抗(kang)衰(shuai)老的(de)“能手”人體(ti)的(de)衰(shuai)老是因為體(ti)內的(de)自(zi)由基的(de)代(dai)(dai)謝廢物起(qi)著(zhu)相(xiang)當大的(de)作用,又(you)是多種(zhong)老年疾病的(de)禍根。其中的(de)羥自(zi)由基,毒性(xing)最強,不但會(hui)通(tong)過脂質(zhi)過氧(yang)化反應損害細胞膜,而且會(hui)破壞(huai)細胞核的(de)遺傳物質(zhi),導致細胞死亡(wang)。此外,還可(ke)使許多重(zhong)要酶的(de)活(huo)性(xing)降低甚至消失。研究表明,含銅的(de)金屬硫蛋(dan)白(bai)、超氧(yang)化物歧化酶等具(ju)有(you)較強的(de)清(qing)掃此種(zhong)代(dai)(dai)謝廢物的(de)功(gong)能,保護人體(ti)細胞不受其害,可(ke)見(jian)銅元(yuan)素在抗(kang)衰(shuai)老中有(you)舉(ju)足輕重(zhong)的(de)地位。
即可(ke)收(shou)到(dao)良好的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果。實驗證明(ming),人體攝入(ru)(ru)足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)銅,可(ke)在侵入(ru)(ru)人體的(de)(de)(de)(de)流感病(bing)(bing)毒(du)表(biao)(biao)面(mian)聚(ju)集較多的(de)(de)(de)(de)銅離子,從(cong)而(er)為維(wei)生(sheng)素攻擊流感病(bing)(bing)毒(du)提(ti)供有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)“靶子”。維(wei)生(sheng)素C與病(bing)(bing)毒(du)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)銅離子發生(sheng)作用(yong),構成一種可(ke)以分離的(de)(de)(de)(de)含(han)有(you)活(huo)性氧(yang)離子的(de)(de)(de)(de)不穩定化合物,促使含(han)有(you)蛋白(bai)質的(de)(de)(de)(de)病(bing)(bing)毒(du)表(biao)(biao)面(mian)發生(sheng)破裂,進而(er)置病(bing)(bing)毒(du)于死地(di)。為此,專家將維(wei)生(sheng)素C與銅元素稱為一對(dui)防治流感的(de)(de)(de)(de)最(zui)佳“搭檔(dang)”。
6.防治白發(fa)(fa)的(de)(de)(de)“靈(ling)丹(dan)”人的(de)(de)(de)頭發(fa)(fa)為何(he)早白?體內缺銅是一個重要(yao)原(yuan)因。缺銅可使人體內的(de)(de)(de)酪氨酸(suan)酶的(de)(de)(de)形成(cheng)困難,導(dao)致(zhi)酪氨酸(suan)轉(zhuan)變成(cheng)多(duo)巴(ba)(ba)的(de)(de)(de)過程(cheng)受阻。多(duo)巴(ba)(ba)為多(duo)巴(ba)(ba)胺(an)的(de)(de)(de)前體,而多(duo)巴(ba)(ba)胺(an)又是黑(hei)色素(su)的(de)(de)(de)中間(jian)產物,最終妨礙黑(hei)色素(su)的(de)(de)(de)合成(cheng),遂引起頭發(fa)(fa)變白。欲求黑(hei)發(fa)(fa)不(bu)衰(shuai),補足銅元(yuan)素(su)是有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)一招。
如(ru)何補銅(tong)呢?增加富含銅(tong)元素(su)的食物,如(ru)動物肝臟、蝦(xia)、豆(dou)類、鮮肉(rou)、果仁等。
銅(tong)(tong)(tong)是(shi)人(ren)體不(bu)可缺少的微(wei)量(liang)元素。成(cheng)人(ren)體內一般含(han)銅(tong)(tong)(tong)70~100mg,平均每千克(ke)體重含(han)銅(tong)(tong)(tong)1.9~2.1mg。銅(tong)(tong)(tong)存在(zai)(zai)于人(ren)們的所有(you)器官(guan)和組織中(zhong),通常與蛋白質(zhi)或其(qi)他有(you)機物結合,而不(bu)以自由銅(tong)(tong)(tong)離子的形式存在(zai)(zai)。肝臟(zang)(zang)是(shi)儲存銅(tong)(tong)(tong)的倉庫,含(han)銅(tong)(tong)(tong)量(liang)最高。腦和心(xin)臟(zang)(zang)也含(han)有(you)較多(duo)的銅(tong)(tong)(tong)。健康人(ren)血液中(zhong)的銅(tong)(tong)(tong)含(han)量(liang)1.1~1.5mg/L,它隨著(zhu)年齡、運動和健康而發生變化。
銅是機(ji)體(ti)內蛋(dan)白質和(he)酶的(de)重要組分,如銅藍蛋(dan)白、細胞色(se)素(su)、C氧(yang)化酶等。許多關鍵的(de)酶,需(xu)要鋼(gang)的(de)參(can)(can)與和(he)活化,對機(ji)體(ti)的(de)代(dai)謝(xie)過(guo)程(cheng)產(chan)生(sheng)作(zuo)用(yong)(yong),促進(jin)(jin)人體(ti)的(de)許多功能。這(zhe)就(jiu)是為什么(me)(me)這(zhe)么(me)(me)微量的(de)銅,會(hui)對生(sheng)命產(chan)生(sheng)至關重要作(zuo)用(yong)(yong)的(de)主要原因。例(li)如:它有助于提(ti)供機(ji)體(ti)生(sheng)物化學過(guo)程(cheng)所需(xu)的(de)能量;幫(bang)助形成血(xue)液中(zhong)的(de)血(xue)紅素(su),影響(xiang)皮膚(fu)色(se)素(su)的(de)形成;促進(jin)(jin)在骨膠原及彈性(xing)蛋(dan)白中(zhong)形成交聯,保(bao)持和(he)恢(hui)復結締組織;參(can)(can)與葡萄糖和(he)膽固醇的(de)代(dai)謝(xie)過(guo)程(cheng);影響(xiang)頭發(fa)、皮膚(fu)、骨骼、大腦的(de)發(fa)育,以及心臟、肝臟、中(zhong)樞神經和(he)免疫系統的(de)功能等。
此外(wai),某些含銅的(de)(de)(de)(de)藥劑有消(xiao)炎(yan)和(he)(he)治療(liao)關節炎(yan)的(de)(de)(de)(de)作用,并已在(zai)一些國(guo)家得(de)到應用。長期以(yi)來人們得(de)出這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)經(jing)驗,配戴銅具有治療(liao)關節炎(yan)的(de)(de)(de)(de)作用。這(zhe)可能是由于汗(han)水溶解的(de)(de)(de)(de)微量鋼經(jing)皮膚而被人體吸收的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。銅在(zai)放射科和(he)(he)治療(liao)痙(jing)攣(luan)、癲(dian)癇(xian)和(he)(he)痛風上的(de)(de)(de)(de)應用也正在(zai)研究中。
缺銅(tong)有礙人體健康,長(chang)時間邊緣(yuan)性(xing)缺銅(tong)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)潛移默(mo)化的(de)。它會引起嬰(ying)幼兒發育不良。此(ci)外,在我國(guo)以及印度(du)、坦桑(sang)尼亞(ya)、南非等地發現(xian)了(le)膝(xi)蓋(gai)彎(wan)曲的(de)“膝(xi)外翻癥(zheng)”,這是(shi)缺銅(tong)的(de)一種典型癥(zheng)狀。分析表明畸形骨骼中的(de)銅(tong)含量顯著低于正常值(zhi)。
值得(de)注意的(de)(de)(de)(de)(de)是,最(zui)近的(de)(de)(de)(de)(de)研究發現,缺銅(tong)是增加(jia)冠(guan)(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)(bing)發病(bing)(bing)(bing)率的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)因素!冠(guan)(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)(bing)是由于血液中(zhong)過高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)冠(guan)(guan)(guan)狀動(dong)脈(mo)管壁上(shang)沉積(ji),造成堵塞(動(dong)脈(mo)粥樣(yang)硬(ying)化),從而引(yin)起(qi)心(xin)臟(zang)供血不足的(de)(de)(de)(de)(de)一種常見的(de)(de)(de)(de)(de)心(xin)臟(zang)病(bing)(bing)(bing)。脂肪的(de)(de)(de)(de)(de)代謝過程(cheng)對銅(tong)很敏感。對大鼠(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)試驗表明,缺銅(tong)會(hui)顯著升高(gao)血漿膽(dan)固醇,改變膽(dan)固醇與(yu)脂蛋白(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)結合形式,增加(jia)動(dong)脈(mo)粥樣(yang)硬(ying)化的(de)(de)(de)(de)(de)危險。還發現缺銅(tong)會(hui)引(yin)起(qi)大鼠(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)心(xin)臟(zang)生(sheng)理發生(sheng)異常,它與(yu)人類(lei)冠(guan)(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)(de)某些病(bing)(bing)(bing)癥相似,這就更證(zheng)實了缺銅(tong)與(yu)冠(guan)(guan)(guan)心(xin)病(bing)(bing)(bing)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)聯(lian)系。
銅對人體的潛在毒性(xing)很(hen)輕,只有當攝入(ru)(ru)量(liang)大大超過了正常值時,方會(hui)引起胃腸(chang)紊亂(luan)等不良反應。研究(jiu)結果表明(ming),當成年男子和(he)女子每天(tian)攝入(ru)(ru)量(liang)分別(bie)超過12mg和(he)10mg時,會(hui)對人體生(sheng)物(wu)化學過程(cheng)產生(sheng)輕微的影響。
鑒于銅(tong)(tong)的(de)(de)潛(qian)在毒(du)性較低,相反地它卻是人(ren)(ren)體健康不可缺少(shao)的(de)(de)元(yuan)素,世界衛生組(zu)織的(de)(de)專家組(zu)已(yi)作(zuo)出結論,缺銅(tong)(tong)的(de)(de)危(wei)害(hai)遠比銅(tong)(tong)的(de)(de)毒(du)性大得(de)多(duo)。除了某(mou)些罕見的(de)(de)遺傳外,人(ren)(ren)們主要(yao)防(fang)止(zhi)的(de)(de)是缺銅(tong)(tong)。要(yao)充分(fen)保證(zheng)膳食中(zhong)有(you)足(zu)夠的(de)(de)銅(tong)(tong),以(yi)滿足(zu)身體的(de)(de)需要(yao)。對歐(ou)美發達國家膳食結構中(zhong)含(han)銅(tong)(tong)量的(de)(de)調查結果,已(yi)為防(fang)止(zhi)缺銅(tong)(tong)敲起(qi)了警(jing)鐘。實際上,許多(duo)人(ren)(ren)已(yi)在服用含(han)銅(tong)(tong)片劑(ji)來(lai)補充營養。
哪(na)些人(ren)應特別(bie)注意對銅的攝入(ru):
①孕婦、嬰兒和兒童(tong)
他(她)們需要(yao)攝入(ru)較多的(de)銅(tong)。保(bao)持體內(nei)鋼的(de)平衡是決定胎兒(er)和嬰兒(er)成(cheng)長快慢的(de)一個主要(yao)因素,應特別(bie)關注(zhu)。
②膳(shan)食不正常的人群
貧困地區營養不良的居民,生活難以自理(li)(主要是(shi)老(lao)年(nian)人和殘疾人)或(huo)有(you)偏(pian)食習慣(guan)的人群,他們的膳(shan)食結構往往不合理(li)容易由于缺(que)銅(tong)而影(ying)響健(jian)康(kang)。
③某些病人
慢性肝炎的患者,定期接受血液(ye)透(tou)析以及長期依(yi)賴輸液(ye)代替(ti)或補充進食(shi)的病人,應對他(ta)們的銅(tong)攝入量進行(xing)監測(ce)。此(ci)外,某些患有代謝(xie)異(yi)常的病人也應該注意缺銅(tong)的潛(qian)在影(ying)響。
④嚴重銅代(dai)謝異常的(de)遺(yi)傳病人
在(zai)人(ren)的(de)(de)(de)(de)血液中,銅是(shi)鐵的(de)(de)(de)(de)“助(zhu)手”。銅的(de)(de)(de)(de)吸收部位(wei)主要是(shi)胃和小腸(chang)(chang)上部。銅在(zai)腸(chang)(chang)中被吸收后進人(ren)血液中,80%的(de)(de)(de)(de)結合成血漿銅藍(lan)蛋(dan)白。銅在(zai)血紅蛋(dan)白形成中的(de)(de)(de)(de)作用(yong),一般認為是(shi)促進對(dui)腸(chang)(chang)道鐵(鐵食(shi)品)的(de)(de)(de)(de)吸收和從肝及網狀內皮系統的(de)(de)(de)(de)貯藏中使它(ta)釋(shi)放出來(lai),故(gu)銅對(dui)于血紅蛋(dan)白的(de)(de)(de)(de)形成起著重要作用(yong)。
從食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)商品(pin)(pin)(pin)化的(de)(de)角度(du)來看,少量(liang)(liang)的(de)(de)銅(tong)對產品(pin)(pin)(pin)質量(liang)(liang)的(de)(de)影響主要(yao)是在食(shi)(shi)油(油食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin))及含不飽和脂肪的(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)中,銅(tong)離子實際上起著催化劑的(de)(de)作用,造成食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)酸敗、變色和其(qi)他一些(xie)反應。這些(xie)影響盡管使產品(pin)(pin)(pin)在外(wai)觀上不受人歡迎(ying),但通常并不會引(yin)起中毒和降低食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)營養價值。
食物中銅的豐富來(lai)源(yuan)有(you)口(kou)蘑、海(hai)米、紅茶(cha)(cha)(cha)、花(hua)茶(cha)(cha)(cha)、磚(zhuan)茶(cha)(cha)(cha)、榛子(zi)、葵(kui)花(hua)子(zi)、芝麻醬(jiang)、西瓜子(zi)、綠(lv)茶(cha)(cha)(cha)、核(he)桃、黑胡椒、可(ke)可(ke)、肝等(deng)。
良好來源(yuan)有蟹(xie)肉、蠶豆(dou)(dou)(dou)、蘑菇(鮮)、青豆(dou)(dou)(dou)、小茴香、黑(hei)芝麻、大豆(dou)(dou)(dou)制品、松子、龍蝦、綠(lv)豆(dou)(dou)(dou)、花生米、黃(huang)豆(dou)(dou)(dou)、土豆(dou)(dou)(dou)粉、紫菜、蓮子、蕓豆(dou)(dou)(dou)、香菇(香菇食品)、毛(mao)豆(dou)(dou)(dou)、面筋、果丹皮(pi)、茴香、豌豆(dou)(dou)(dou)、黃(huang)醬、金鐵菜、燕麥(mai)片、栗子、堅果、黃(huang)豆(dou)(dou)(dou)粉和小麥(mai)胚芽。