銅(tong)(tong)(Cuprum)是(shi)(shi)一種金屬(shu)元素(su),也是(shi)(shi)一種過渡元素(su),化(hua)學符(fu)號Cu,英文copper,原子序(xu)數29。純銅(tong)(tong)是(shi)(shi)柔軟(ruan)的(de)金屬(shu),表面剛切開時(shi)為紅橙色(se)帶金屬(shu)光澤,單質呈(cheng)紫(zi)紅色(se)。延展性好,導(dao)熱性和導(dao)電(dian)(dian)性高,因此在電(dian)(dian)纜和電(dian)(dian)氣(qi)、電(dian)(dian)子元件是(shi)(shi)最(zui)常用(yong)的(de)材(cai)(cai)料(liao),也可(ke)用(yong)作建筑材(cai)(cai)料(liao),可(ke)以組成眾多(duo)種合(he)金。銅(tong)(tong)合(he)金機械(xie)性能優異,電(dian)(dian)阻(zu)率很低,其(qi)中(zhong)最(zui)重要(yao)的(de)數青銅(tong)(tong)和黃銅(tong)(tong)。此外,銅(tong)(tong)也是(shi)(shi)耐用(yong)的(de)金屬(shu),可(ke)以多(duo)次(ci)回(hui)收而無損(sun)其(qi)機械(xie)性能。
二價銅(tong)鹽是(shi)最常見的(de)銅(tong)化合物,其水(shui)合離子常呈藍(lan)色,而氯做配體則顯綠色,是(shi)藍(lan)銅(tong)礦和綠松石等(deng)礦物顏色的(de)來源(yuan),歷史上曾廣泛(fan)用(yong)作顏料(liao)。銅(tong)質建筑結構受腐蝕(shi)后會產生銅(tong)綠(堿式碳酸銅(tong))。裝飾藝(yi)術主要使用(yong)金屬銅(tong)和含(han)銅(tong)的(de)顏料(liao)。
銅(tong)是人(ren)類最(zui)早使用的(de)金屬之一。早在史前時代,人(ren)們就開始采掘(jue)露天銅(tong)礦,并用獲取的(de)銅(tong)制造武器、工具(ju)和其(qi)他(ta)器皿(min),銅(tong)的(de)使用對早期人(ren)類文明的(de)進步影響深遠。銅(tong)是一種存(cun)在于(yu)地(di)殼(ke)和海洋中的(de)金屬。銅(tong)在地(di)殼(ke)中的(de)含量約為0.01%,在個別銅(tong)礦床中,銅(tong)的(de)含量可以(yi)達到3%~5%。自(zi)然界中的(de)銅(tong),多(duo)數以(yi)化(hua)合物(wu)即銅(tong)礦石(shi)存(cun)在。
銅(tong)(tong)的活動性較弱,鐵單(dan)質與硫酸銅(tong)(tong)反應(ying)可以置換出銅(tong)(tong)單(dan)質。銅(tong)(tong)單(dan)質不溶(rong)于非(fei)氧化性酸。
人類(lei)使用(yong)銅及(ji)其(qi)(qi)合(he)金已有數千年歷史(shi)。古羅馬時期(qi)銅的主(zhu)要開采(cai)地是塞浦路(lu)斯,因此最(zui)初得(de)名cyprium(意為塞浦路(lu)斯的金屬),后來變為cuprum,這(zhe)是其(qi)(qi)英(ying)語(copper)、法語(cuivre)和德(de)語(Kupfer)的來源。
銅(tong)是人(ren)類最早使(shi)用(yong)的(de)(de)金屬(shu)之一。早在史前時(shi)代,人(ren)們(men)就(jiu)開始采掘露天(tian)銅(tong)礦,并用(yong)獲取(qu)的(de)(de)銅(tong)制造(zao)武器、式具和其他(ta)器皿(min),銅(tong)的(de)(de)使(shi)用(yong)對早期人(ren)類文明(ming)的(de)(de)進(jin)步(bu)影(ying)響深遠。
中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)使用(yong)(yong)(yong)銅(tong)(tong)的歷史年(nian)(nian)代久遠。大(da)約在(zai)六(liu)七千年(nian)(nian)以前(qian)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)人的祖先(xian)就(jiu)發(fa)(fa)現并開(kai)始(shi)使用(yong)(yong)(yong)銅(tong)(tong)。1973年(nian)(nian)陜西臨潼姜寨遺(yi)址(zhi)曾(ceng)出土(tu)一件半(ban)圓形殘(can)銅(tong)(tong)片,經鑒(jian)定為黃銅(tong)(tong)。1975年(nian)(nian)甘肅(su)東鄉林家馬家窯文化遺(yi)址(zhi)(約公(gong)元前(qian)3000左(zuo)右)出土(tu)一件青(qing)(qing)銅(tong)(tong)刀,這(zhe)是(shi)目前(qian)在(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)發(fa)(fa)現的最早的青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器,是(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)進入青(qing)(qing)銅(tong)(tong)時代的證明。相對西亞、南亞及北非于距(ju)今約6500年(nian)(nian)前(qian)先(xian)后進入青(qing)(qing)銅(tong)(tong)時代而言,中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)時代的到來較晚。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)存(cun)在(zai)一個銅(tong)(tong)器與石器并用(yong)(yong)(yong)時代,年(nian)(nian)代距(ju)今約為5500~4500年(nian)(nian)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)在(zai)此基(ji)礎上發(fa)(fa)明青(qing)(qing)銅(tong)(tong)合金(jin),與世界(jie)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器發(fa)(fa)展模式相同。
“國(guo)之大事(shi),在祀(si)及戎(rong)。”對于中國(guo)先秦中原各國(guo)而言,最大的(de)(de)事(shi)情莫過于祭祀(si)和對外戰(zhan)爭(zheng)。作為(wei)代(dai)表當時最先進(jin)的(de)(de)金屬冶(ye)煉、鑄造(zao)技術的(de)(de)青(qing)銅(tong),也(ye)主要(yao)用(yong)在祭祀(si)禮儀和戰(zhan)爭(zheng)上。夏、商、周三代(dai)所(suo)發現(xian)的(de)(de)青(qing)銅(tong)器(qi),其功能(用(yong))均為(wei)禮儀用(yong)具(ju)(ju)和武器(qi)以(yi)及圍繞二者(zhe)的(de)(de)附(fu)屬用(yong)具(ju)(ju),這一(yi)點(dian)與世界各國(guo)青(qing)銅(tong)器(qi)有區(qu)別,形成了具(ju)(ju)有中國(guo)傳統特(te)色的(de)(de)青(qing)銅(tong)器(qi)文(wen)化體系。
一般把(ba)中(zhong)國(guo)(guo)青(qing)銅(tong)(tong)器文化(hua)的(de)發展(zhan)劃分為三大(da)階(jie)段(duan),即形成(cheng)期(qi)、鼎盛時期(qi)和轉變(bian)期(qi)。形成(cheng)期(qi)是指龍山時代,距今(jin)4500~4000年(nian);鼎盛期(qi)即中(zhong)國(guo)(guo)青(qing)銅(tong)(tong)器時代,時代包括夏、商、西周、春秋及戰(zhan)國(guo)(guo)早(zao)期(qi),延續時間約一千(qian)六百余年(nian),也就是中(zhong)國(guo)(guo)傳(chuan)統體系的(de)青(qing)銅(tong)(tong)器文化(hua)時代;轉變(bian)時期(qi)指戰(zhan)國(guo)(guo)末期(qi)~秦(qin)漢時期(qi),青(qing)銅(tong)(tong)器已逐步被鐵器取代,不僅數量上大(da)減,而且也由原來禮樂兵器及使用在禮儀祭祀,戰(zhan)爭活動等(deng)等(deng)重要場(chang)合變(bian)成(cheng)日常用具,其相應的(de)器別種類、構造特征、裝飾藝術也發生了轉折性的(de)變(bian)化(hua)。
距今(jin)4500~4000年龍山時(shi)代,相(xiang)當(dang)于(yu)堯(yao)舜禹傳說時(shi)代。古文獻上(shang)記載當(dang)時(shi)人(ren)們已開始冶(ye)鑄青銅(tong)器。黃(huang)河、長江中下游地區(qu)的龍山時(shi)代遺址(zhi)里,經考(kao)古發掘,在幾十處遺址(zhi)里發現了(le)青銅(tong)器制品。從現有的材料(liao)來看,形成期的銅(tong)器有以下特點(dian):
1、紅銅(tong)(tong)與青銅(tong)(tong)器并存,并出(chu)現(xian)黃銅(tong)(tong)。甘肅省(sheng)東鄉林(lin)家遺(yi)址(zhi),出(chu)土(tu)一(yi)件(jian)(jian)(jian)范(fan)鑄的(de)青銅(tong)(tong)刀(dao);河北省(sheng)唐(tang)山(shan)大城(cheng)山(shan)遺(yi)址(zhi)發現(xian)兩(liang)件(jian)(jian)(jian)帶孔紅銅(tong)(tong)牌(pai)飾;河南(nan)省(sheng)登封王城(cheng)崗龍山(shan)城(cheng)內出(chu)土(tu)一(yi)件(jian)(jian)(jian)含(han)錫(xi)7%的(de)青銅(tong)(tong)容(rong)器殘(can)片;山(shan)西省(sheng)襄汾陶寺墓地內出(chu)土(tu)一(yi)件(jian)(jian)(jian)完整銅(tong)(tong)鈴,系(xi)紅銅(tong)(tong);山(shan)東膠縣三里河遺(yi)址(zhi)出(chu)土(tu)兩(liang)件(jian)(jian)(jian)黃銅(tong)(tong)錐;山(shan)東省(sheng)棲霞楊家圈出(chu)土(tu)黃銅(tong)(tong)殘(can)片。發現(xian)銅(tong)(tong)質制品數量(liang)最多的(de)是(shi)(shi)甘肅、青海、寧(ning)夏一(yi)帶的(de)齊家文化,有(you)好幾(ji)處墓地出(chu)土(tu)刀(dao)、錐、鉆、環和銅(tong)(tong)鏡,有(you)些(xie)是(shi)(shi)青銅(tong)(tong),有(you)些(xie)是(shi)(shi)紅銅(tong)(tong)。制作(zuo)技術方(fang)面,有(you)的(de)是(shi)(shi)鍛打的(de),有(you)的(de)是(shi)(shi)用范(fan)鑄造的(de),比較先進。
2、青銅器(qi)(qi)(qi)品(pin)種較少,多屬于日(ri)常(chang)工具和生(sheng)活類,如(ru)刀、錐、鉆、環、銅鏡(jing)、裝飾品(pin)等(deng)。但(dan)是應(ying)當(dang)(dang)承認當(dang)(dang)時人們(men)已(yi)能(neng)夠制造容(rong)器(qi)(qi)(qi)。此外,在龍山(shan)文化中常(chang)見(jian)紅色或黃色陶鬶,且流口(kou),腹(fu)襠(dang)部(bu)常(chang)有模仿的(de)金(jin)屬鉚(liu)釘,如(ru)果(guo)認為這(zhe)時的(de)銅鬶容(rong)器(qi)(qi)(qi)與(yu)夏商銅鬶,爵、斝容(rong)器(qi)(qi)(qi)功能(neng)一樣的(de)話,當(dang)(dang)時的(de)青銅器(qi)(qi)(qi)已(yi)經在或開始轉向禮器(qi)(qi)(qi)了。
3、一(yi)般小遺(yi)址(zhi)也(ye)出土銅制(zhi)品(pin),一(yi)般居(ju)民也(ye)擁(yong)青(qing)銅制(zhi)品(pin)。此外,這(zhe)個時期的(de)(de)青(qing)銅制(zhi)品(pin)多樸實無飾(shi),就是有紋飾(shi)的(de)(de)銅鏡(jing)也(ye)僅為星(xing)條紋、三角紋等等的(de)(de)幾何文飾(shi),絕無三代(dai)青(qing)銅器紋飾(shi)的(de)(de)神秘感(gan)。
鼎(ding)盛期(qi)即(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)國青(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)時(shi)代(dai),包(bao)括夏、商(shang)、西周、春秋(qiu)及戰國早期(qi),延續時(shi)間約一千六(liu)百(bai)余年。這個時(shi)期(qi)的(de)(de)青(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)主要分為(wei)禮樂器(qi)(qi)(qi)、兵器(qi)(qi)(qi)及雜器(qi)(qi)(qi)。樂器(qi)(qi)(qi)也主要用在(zai)宗廟祭祀(si)活(huo)動中(zhong)(zhong)(zhong)。禮器(qi)(qi)(qi)是古(gu)代(dai)繁文縟節的(de)(de)禮儀中(zhong)(zhong)(zhong)使(shi)用的(de)(de),或陳于廟堂(tang),或用于宴飲(yin)、盥洗(xi),還有一些是專門做殉葬(zang)的(de)(de)明器(qi)(qi)(qi)。青(qing)(qing)銅禮器(qi)(qi)(qi)帶有一定的(de)(de)神(shen)圣性,是不(bu)能在(zai)一般生(sheng)活(huo)場合使(shi)用的(de)(de)。所(suo)有青(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong),禮器(qi)(qi)(qi)數量最(zui)多,制作也最(zui)精(jing)美。禮樂器(qi)(qi)(qi)可以代(dai)表中(zhong)(zhong)(zhong)國青(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)制作工(gong)藝的(de)(de)最(zui)高水(shui)平。禮器(qi)(qi)(qi)種類包(bao)括烹(peng)炊器(qi)(qi)(qi)、食器(qi)(qi)(qi)、酒器(qi)(qi)(qi)、水(shui)器(qi)(qi)(qi)和神(shen)像類。這一時(shi)期(qi)的(de)(de)青(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)裝飾(shi)最(zui)為(wei)精(jing)美,文飾(shi)種類也較多。
青銅(tong)器(qi)(qi)最常見花(hua)紋(wen)(wen)(wen)之一,是饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen),也(ye)叫(jiao)獸(shou)面紋(wen)(wen)(wen)。這(zhe)種(zhong)紋(wen)(wen)(wen)飾(shi)(shi)最早出現(xian)在(zai)距今五千(qian)年前(qian)長江下(xia)游地(di)區(qu)的(de)(de)良渚文(wen)化(hua)玉器(qi)(qi)上,山(shan)東龍(long)山(shan)文(wen)化(hua)繼承了這(zhe)種(zhong)紋(wen)(wen)(wen)飾(shi)(shi)。饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen),本身就(jiu)有(you)濃厚的(de)(de)神秘(mi)色彩。《呂氏(shi)春秋·先識》篇內云:“周(zhou)(zhou)鼎著饕(tao)餮(tie),有(you)首無身,食人(ren)未咽(yan),害及其身。”故(gu)此,一般把這(zhe)種(zhong)獸(shou)面紋(wen)(wen)(wen)稱之為(wei)饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)。饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)在(zai)二里頭夏文(wen)化(hua)中青銅(tong)器(qi)(qi)上已(yi)有(you)了。商周(zhou)(zhou)兩代的(de)(de)饕(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)類型很(hen)多,有(you)的(de)(de)像(xiang)(xiang)龍(long)、像(xiang)(xiang)虎、像(xiang)(xiang)牛(niu)、像(xiang)(xiang)羊、像(xiang)(xiang)鹿;還有(you)像(xiang)(xiang)鳥、像(xiang)(xiang)鳳、像(xiang)(xiang)人(ren)的(de)(de)。西周(zhou)(zhou)時代,青銅(tong)器(qi)(qi)紋(wen)(wen)(wen)飾(shi)(shi)的(de)(de)神秘(mi)色彩逐漸減(jian)退。龍(long)和鳳,仍然是許多青銅(tong)器(qi)(qi)花(hua)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)母(mu)題。可以(yi)說許多圖案化(hua)的(de)(de)花(hua)紋(wen)(wen)(wen),實際是從龍(long)蛇、鳳鳥兩大類紋(wen)(wen)(wen)飾(shi)(shi)衍變而來的(de)(de)。
蟬紋(wen)(wen)(wen),是(shi)(shi)商(shang)代、西周常(chang)見的(de)(de)花紋(wen)(wen)(wen),到了春(chun)秋,還有(you)變形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)蟬紋(wen)(wen)(wen)。春(chun)秋時代,螭龍紋(wen)(wen)(wen)盛行,逐漸占(zhan)據(ju)了統(tong)治地位,把其他花紋(wen)(wen)(wen)差不(bu)多都擠掉(diao)了。中國青銅器(qi)(qi)還有(you)一特點,就(jiu)是(shi)(shi)迄今為止沒有(you)發現過(guo)任(ren)何(he)肖(xiao)像(xiang)。不(bu)少的(de)(de)青銅器(qi)(qi)用人(ren)(ren)的(de)(de)面(mian)形(xing)(xing)(xing)作為裝飾品(pin),如(ru)(ru)人(ren)(ren)面(mian)方鼎、人(ren)(ren)面(mian)鉞等,但這些(xie)人(ren)(ren)面(mian)都不(bu)是(shi)(shi)什么特定(ding)人(ren)(ren)物的(de)(de)面(mian)容。更多的(de)(de)器(qi)(qi)物是(shi)(shi)人(ren)(ren)的(de)(de)整體(ti)形(xing)(xing)(xing)象,如(ru)(ru)人(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)燈或器(qi)(qi)座;或者(zhe)以(yi)人(ren)(ren)的(de)(de)整體(ti)作為器(qi)(qi)物的(de)(de)一部(bu)分(fen),如(ru)(ru)鐘架(jia)有(you)佩劍(jian)人(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)舉手托住橫(heng)梁,銅盤(pan)下(xia)有(you)幾個(ge)人(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)足(zu)之類,這些(xie)人(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)大部(bu)分(fen)是(shi)(shi)男(nan)女侍從的(de)(de)裝束,而(er)且(qie)也不(bu)是(shi)(shi)特定(ding)婢奴(nu)的(de)(de)肖(xiao)像(xiang)。四川廣漢三星堆出土的(de)(de)立體(ti)像(xiang)、人(ren)(ren)頭像(xiang),大小均超過(guo)正常(chang)人(ren)(ren),均長耳(er)突目,高鼻闊(kuo)口,富于神秘色彩,應是(shi)(shi)神話人(ren)(ren)物。
商周青(qing)銅器中數以萬計的銅器留(liu)有銘文,這些文字,一般叫金文。對(dui)于歷(li)史學(xue)者而言起著(zhu)證(zheng)史、補史的作用。
中國青銅(tong)器的銘文,文字(zi)(zi)以鑄成者為多。凹入的字(zi)(zi)樣,稱(cheng)為陰文,少數(shu)文字(zi)(zi)凸(tu)起,稱(cheng)陽文。商代和西周,可以說銘文都是鑄成的,只有極(ji)個別用鋒利的工具刻字(zi)(zi)的例子。
西周晚期(qi),開始出現完全是刻成的(de)(de)(de)銘文(wen)。戰國(guo)中期(qi),大多數銘文(wen)已經是刻制(zhi)的(de)(de)(de),連河北(bei)省(sheng)平山中山王漢墓的(de)(de)(de)三件極為典(dian)重(zhong)的(de)(de)(de)禮器(qi),都是契刻而成,其(qi)刀(dao)法(fa)異(yi)常圓(yuan)熟,有(you)很高的(de)(de)(de)藝術(shu)價值(zhi)。
中國古代(dai)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器的(de)(de)另一(yi)個突出(chu)特征是制(zhi)作工(gong)藝(yi)的(de)(de)精巧(qiao)絕倫,顯示出(chu)古代(dai)匠師們巧(qiao)奪(duo)天(tian)(tian)工(gong)的(de)(de)創造才能。用陶(tao)質的(de)(de)復合范(fan)(fan)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)制(zhi)作青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器的(de)(de)和范(fan)(fan)法,在(zai)中國古代(dai)得到充(chong)分的(de)(de)發(fa)展。陶(tao)范(fan)(fan)的(de)(de)選料塑(su)模翻(fan)范(fan)(fan),花(hua)紋刻制(zhi)均(jun)極(ji)為考究,渾鑄(zhu)(zhu)(zhu)、分鑄(zhu)(zhu)(zhu)、鑄(zhu)(zhu)(zhu)接、疊鑄(zhu)(zhu)(zhu)技術非常成熟(shu)。隨后發(fa)展出(chu)來無(wu)須(xu)分鑄(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)失蠟法工(gong)藝(yi)技術,無(wu)疑是青(qing)(qing)銅(tong)(tong)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝(yi)的(de)(de)一(yi)大進步。古人認為青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器極(ji)其牢固,銘文(wen)可以(yi)流傳不朽,因(yin)此(ci)要長(chang)期流傳的(de)(de)事項必(bi)須(xu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)在(zai)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)物之上(shang)。因(yin)此(ci),銘文(wen)已(yi)成為今天(tian)(tian)研究古代(dai)歷史的(de)(de)重要材料。
在(zai)青銅(tong)器上(shang)加(jia)以(yi)鑲(xiang)嵌以(yi)增加(jia)美觀,這種(zhong)技術很早就出(chu)現了(le)。鑲(xiang)嵌的(de)材料,第(di)一種(zhong)是綠松(song)石,這種(zhong)綠色的(de)寶石,至今仍應用(yong)在(zai)首飾(shi)上(shang)。第(di)二(er)種(zhong)是玉(yu),有玉(yu)援戈,玉(yu)葉(xie)的(de)矛,玉(yu)刃(ren)的(de)斧鉞(yue)等。第(di)三(san)種(zhong)隕(yun)鐵(tie),如鐵(tie)刃(ren)銅(tong)鉞(yue),鐵(tie)援銅(tong)刃(ren),經鑒定(ding),鐵(tie)刃(ren)均(jun)為碩鐵(tie)。第(di)四種(zhong)是嵌紅銅(tong),用(yong)紅銅(tong)來(lai)組成(cheng)獸形(xing)花紋。春(chun)秋戰國時也有用(yong)金、銀來(lai)鑲(xiang)嵌裝(zhuang)飾(shi)的(de)青銅(tong)器。
東(dong)周時代(dai),冶鑄(zhu)技術(shu)發展較高,出(chu)現了制(zhi)造青(qing)銅器(qi)的(de)(de)技術(shu)總結(jie)性文獻《考(kao)工記》。書中對(dui)制(zhi)作鐘鼎、斧斤、弋戟等各種器(qi)物所用青(qing)銅中銅錫的(de)(de)比例做了詳細(xi)的(de)(de)規定(ding)。由于(yu)戰爭頻繁(fan),兵器(qi)鑄(zhu)造得(de)到了迅(xun)速(su)發展。特別是(shi)吳、越的(de)(de)寶劍,異常鋒(feng)利,名(ming)聞天下,出(chu)現了一(yi)(yi)些著名(ming)的(de)(de)鑄(zhu)劍的(de)(de)匠(jiang)師,如干將,歐(ou)冶子等人。有的(de)(de)寶劍雖已在地下埋藏兩千多(duo)年,但仍然可以切開成疊的(de)(de)紙張。越王勾踐劍等一(yi)(yi)些劍,其表(biao)面經過一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)化學處理,形(xing)成防銹(xiu)的(de)(de)菱形(xing)、鱗片形(xing)或火(huo)焰(yan)形(xing)的(de)(de)花(hua)紋,異常華麗。
轉變時期(qi)一般指戰(zhan)(zhan)國(guo)末年(nian)(nian)(nian)至秦漢末年(nian)(nian)(nian)這一時期(qi)。經過(guo)幾百年(nian)(nian)(nian)的兼并戰(zhan)(zhan)爭及以富國(guo)、強兵為目的的政治、經濟、文化改革,以郡縣制(zhi)取代分封制(zhi),具有中央集權性質(zhi)的封建社(she)會最終建立,傳統的禮儀制(zhi)度已徹底(di)瓦解,鐵制(zhi)品已廣泛使(shi)用。社(she)會各領域均(jun)發生了(le)翻天覆地的變化。
青銅(tong)(tong)器在社會生活中(zhong)的(de)地(di)位(wei)逐漸下降,器物大多日用(yong)化,但是具體(ti)到某些青銅(tong)(tong)器,精美的(de)作品還是不少的(de)。如(ru)在陜西臨潼秦始皇陵(ling)掘獲的(de)兩乘銅(tong)(tong)車馬(ma)(ma)。第一乘駕四馬(ma)(ma),車上(shang)有(you)棚(peng),御者為坐狀。這兩乘車馬(ma)(ma)均為青銅(tong)(tong)器鑄件構成,大小(xiao)與實際合乎比(bi)例,極其精巧。車馬(ma)(ma)上(shang)還有(you)不少金銀(yin)飾件,通(tong)體(ti)施以彩繪。第二乘馬(ma)(ma),長3.17、高1.06米,可以說是迄今(jin)發掘到的(de)形制(zhi)巨大、結(jie)構又(you)最復雜的(de)青銅(tong)(tong)器。
到(dao)了東漢末年,陶瓷器(qi)(qi)得到(dao)較大(da)發展,在社會(hui)生(sheng)活中(zhong)(zhong)的(de)(de)作用日益重要,從而把日用青銅器(qi)(qi)皿(min)進一(yi)步(bu)從生(sheng)活中(zhong)(zhong)排擠出去。至于兵器(qi)(qi),工具(ju)等方面,這時鐵器(qi)(qi)早已占了主導(dao)地位。隋唐時期(qi)的(de)(de)銅器(qi)(qi)主要是各(ge)類(lei)精美的(de)(de)銅鏡(jing),一(yi)般均有各(ge)種銘文(wen)。自此以后,青銅器(qi)(qi)除了銅鏡(jing)外,可以說不再(zai)有什么發展了。
外觀 銅呈(cheng)紫紅色光澤(ze)的(de)金(jin)屬
密度 8.92克/立方厘米
熔點 1083.4℃
沸點 2567℃
延展性 很好
導(dao)熱和導(dao)電(dian)性能 較好(hao)
磁性 抗磁性
晶體類型(xing) 面心立方結構
電阻率(lv) 1.75×10-8Ω·m
聲速(室(shi)溫) 3810(m/s)
楊氏模量 110-128GPa
剪切模(mo)量 48GPa
泊松比 0.34
莫氏硬度 3
維氏硬度 343–369MPa
布氏(shi)硬(ying)度(du) 235–878MPa
固態密度(du) 8.960g/cm3
熔融液態密(mi)度 8.920g/cm3
比熱容 24.440J/(mol·K)
汽(qi)化(hua)熱 300.4kJ/mol
融化熱 13.26kJ/mol
熱導率 401W/(m.K)
膨脹系數 (25°C)16.5μm/(m·K)
化(hua)合價(jia)(jia) 通常為+2,也有+1(3價(jia)(jia)銅僅在少數不(bu)穩定(ding)的化(hua)合物中出(chu)現,例(li)如銅酸鉀KCuO2)
在(zai)地(di)殼中的含量(ppm) 50
在太陽中的(de)含(han)量(liang)(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
電子排(pai)布式 1s22s22p63s23p63d104s1
原(yuan)子(zi)半徑 128pm
范德(de)華半徑 140pm
與氧氣的反應
銅是不太活潑的(de)重金屬(shu),在常溫下不與干燥空(kong)氣中的(de)氧氣化合,加熱時(shi)能產(chan)生黑色的(de)氧化銅:
如果繼續在很高溫度下燃燒,就生成紅色的(de)Cu2O:
與空(kong)氣的反應(ying)(與O2、H2O、CO2反應(ying))
在潮濕的空(kong)氣中放久(jiu)后,銅表(biao)面會慢慢生成(cheng)一(yi)(yi)層銅綠(lv)(堿式碳(tan)酸銅),銅綠(lv)可防止金屬進一(yi)(yi)步(bu)腐(fu)蝕,其(qi)組(zu)成(cheng)是可變的。
或:
與鹵素的反應
銅可與氯氣在點燃條件(jian)下化合。
與硫的反應
加熱時,銅與硫(liu)直接化(hua)合生成硫(liu)化(hua)亞(ya)銅(Cu2S):
與氯化鐵溶液反應
在電子工業中,常(chang)用(yong)FeCl3溶液來刻蝕(shi)銅(tong),以制(zhi)造(zao)印刷(shua)線路。
與空氣和稀酸反應
在電位序(金屬活動性順序)中(zhong)(zhong),銅族(zu)元素都(dou)在氫以(yi)后,所以(yi)不能(neng)置換稀酸中(zhong)(zhong)的氫。但當有(you)空氣存在時,銅可先被氧化成(cheng)氧化銅,然后再與酸作用然后緩(huan)慢溶于(yu)這些稀酸中(zhong)(zhong)。方(fang)程式(shi)見下:
與濃鹽酸反應
該(gai)反應(ying)符合置換反應(ying)。
與氧化性酸反應
銅會被硝酸、濃硫酸(需加(jia)熱)等氧化性酸氧化而溶解:
催化劑
銅能充當(dang)一些有機反應(ying)的催化(hua)劑,如酒精的催化(hua)氧化(hua):
銅有29個(ge)同位(wei)素。Cu-63和Cu-65很(hen)穩定(ding),它們(men)的自旋量子數(shu)都為3/2。
同位(wei)素 豐度 半(ban)衰(shuai)期 方式 能量(MeV) 產(chan)物
63Cu 69.15% 穩定,帶34個中子(zi)
64Cu 人(ren)造(zao) 12.700小時 ε - Ni
β - Zn
65Cu 30.85% 穩定,帶(dai)36個(ge)中子(zi)
67Cu 人(ren)造(zao) 61.83小時 β - Zn
實驗室常(chang)用還(huan)原劑(如氫(qing)氣)還(huan)原氧化銅(tong)制得金屬銅(tong)。如:
銅常(chang)見(jian)的價(jia)態(tai)是+1和+2。
銅(I)
銅(tong)(tong)(I)通(tong)常(chang)稱為亞(ya)銅(tong)(tong),氯化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(tong)(CuCl)、氧化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(tong)(Cu2O)、硫化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(tong)(Cu2S)都(dou)是(shi)常(chang)見的一價銅(tong)(tong)化(hua)(hua)合(he)物。[Cu(NH3)2]2-是(shi)亞(ya)銅(tong)(tong)和氨的配離子,無色(se),易(yi)被氧化(hua)(hua),在酸(suan)性溶液中自行歧化(hua)(hua),生(sheng)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(ke)以和(he)(he)絕(jue)大部分常見(jian)的(de)陰離子形成(cheng)鹽,如眾(zhong)所周知的(de)硫(liu)酸銅(tong)(tong),存在白色的(de)無水物(wu)和(he)(he)藍色的(de)五水合物(wu)。堿式(shi)碳酸銅(tong)(tong),又稱銅(tong)(tong)綠,有好幾種組成(cheng)形式(shi)。氯化(hua)銅(tong)(tong)和(he)(he)硝酸銅(tong)(tong)也(ye)是重要的(de)銅(tong)(tong)鹽。
銅(II)可以形成一系列的配離子(zi),如Cu(H2O)4(藍色(se))、CuCl4(黃(huang)綠)、Cu(NH3)4(深藍)等,它(ta)們的顏色(se)也不(bu)盡相同。
常見銅化合物
硫酸(suan)銅(tong)(CuSO4)、醋酸(suan)銅(tong)((CH3COO)2Cu)、氧化(hua)銅(tong)(CuO)和氧化(hua)亞(ya)銅(tong)(Cu2O)、氯(lv)化(hua)銅(tong)(CuCl2)和氯(lv)化(hua)亞(ya)銅(tong)(CuCl)、硝酸(suan)銅(tong)(Cu(NO3)2)、氰化(hua)銅(tong)(Cu(CN)2)、脂肪酸(suan)銅(tong)、環烷酸(suan)銅(tong)(C22H14CuO4)等。
銅(tong)(tong)是(shi)(shi)與人(ren)類關(guan)系非常密切的(de)有色(se)(se)(se)金(jin)屬,被(bei)廣泛地應用(yong)于(yu)電氣、輕(qing)工(gong)(gong)、機械制造、建筑工(gong)(gong)業、國(guo)防工(gong)(gong)業等領域,在(zai)中國(guo)有色(se)(se)(se)金(jin)屬材料的(de)消費中僅(jin)次于(yu)鋁。銅(tong)(tong)是(shi)(shi)一(yi)種紅(hong)色(se)(se)(se)金(jin)屬,同時也(ye)是(shi)(shi)一(yi)種綠(lv)色(se)(se)(se)金(jin)屬。說它是(shi)(shi)綠(lv)色(se)(se)(se)金(jin)屬,主要是(shi)(shi)因(yin)為它熔點較(jiao)低,容易再(zai)熔化、再(zai)冶煉,因(yin)而(er)回(hui)收利(li)用(yong)相(xiang)當地便宜。古代(dai)主要用(yong)于(yu)器(qi)皿、藝術品及武器(qi)鑄造,比較(jiao)有名的(de)器(qi)皿及藝術品如后母戊鼎、四(si)羊(yang)方尊。
電(dian)(dian)(dian)器和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)子市場(chang)約占總數的(de)(de)28%。1997年(nian),這兩個市場(chang)成為銅消耗的(de)(de)第二大終端用(yong)戶,擁有(you)25%的(de)(de)市場(chang)份額(e)。在許多電(dian)(dian)(dian)器產品(pin)(pin)(例如:電(dian)(dian)(dian)線(xian)、母線(xian)、變壓(ya)器繞(rao)組、重型(xing)馬(ma)達、電(dian)(dian)(dian)話(hua)(hua)線(xian)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)話(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)),銅的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)都相當地(di)長,只有(you)經過20到50年(nian)以(yi)后,里面的(de)(de)銅才可(ke)以(yi)進行(xing)回收利用(yong)。其(qi)他含銅的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)器和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)子產品(pin)(pin)(比(bi)如:小型(xing)電(dian)(dian)(dian)器和(he)(he)消費電(dian)(dian)(dian)子產品(pin)(pin))使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)則比(bi)較短(duan),一(yi)般(ban)是5~10年(nian)。商(shang)業性電(dian)(dian)(dian)子產品(pin)(pin)和(he)(he)大型(xing)電(dian)(dian)(dian)器產品(pin)(pin)通常要回收的(de)(de),因(yin)(yin)為它(ta)們除含有(you)銅以(yi)外,還有(you)其(qi)他珍貴的(de)(de)金屬。盡(jin)管(guan)如此,小型(xing)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子消費產品(pin)(pin)的(de)(de)回收率還是相當低的(de)(de),因(yin)(yin)為它(ta)們里面幾乎沒有(you)多少銅元素。
隨著電(dian)(dian)子領域(yu)科學技(ji)術的(de)(de)快速發展,一些(xie)陳舊的(de)(de)含銅產品越來(lai)(lai)越過時了。比如,在(zai)二(er)十(shi)世紀80年代,電(dian)(dian)話轉換站(zhan)和中央(yang)營業所是銅和銅合金(jin)碎屑的(de)(de)主要(yao)來(lai)(lai)源(yuan),但是數(shu)字轉換的(de)(de)出現使(shi)得這些(xie)笨重的(de)(de)、金(jin)屬密(mi)集的(de)(de)東(dong)西變得越來(lai)(lai)越過時了。
交通設備是銅的(de)(de)(de)第三(san)大市場,約占總數的(de)(de)(de)13%,與(yu)二十世紀(ji)60年(nian)代基本(ben)相同(tong)。盡管交通的(de)(de)(de)重要(yao)性沒有(you)改(gai)變,但是銅的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)形式卻發生了很大的(de)(de)(de)變化(hua)。許(xu)多(duo)年(nian)來,自動(dong)(dong)散熱(re)器是這方面最重要(yao)的(de)(de)(de)終端用(yong)(yong)(yong)戶;然(ran)而,銅在自動(dong)(dong)電(dian)器和電(dian)子(zi)產品中的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)飛(fei)速增長,而在熱(re)交換器市場中的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)則有(you)所下降(jiang)。小(xiao)轎車的(de)(de)(de)平(ping)均使用(yong)(yong)(yong)壽命是10-15年(nian),幾乎所有(you)的(de)(de)(de)銅(包括(kuo)散熱(re)器和配線)都(dou)是在它的(de)(de)(de)整體(ti)拆卸(xie)和回(hui)收前(qian)來進行回(hui)收的(de)(de)(de)。
工(gong)業機器和設(she)備(bei)是(shi)另外(wai)一(yi)個主(zhu)要的(de)(de)應用(yong)市場(chang),在當中(zhong)銅往往有(you)比較長的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命。硬幣和軍火是(shi)這(zhe)方面主(zhu)要的(de)(de)終(zhong)端用(yong)戶。子彈(dan)很(hen)少回收(shou),一(yi)些(xie)硬幣可以熔化(hua),而(er)還有(you)許多則(ze)由收(shou)藏者或儲蓄者保存,不可以進行回收(shou)。在機械和運輸(shu)車輛制造中(zhong),用(yong)于制造工(gong)業閥門(men)和配件(jian)、儀表、滑動軸承、模(mo)具、熱交換(huan)器和泵等。
在化學工業中廣泛應(ying)用(yong)于制造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等(deng)。
在國防工(gong)業中用以制造子彈(dan)(dan)、炮彈(dan)(dan)、槍炮零件等,每生產300萬發子彈(dan)(dan),需(xu)用銅13~14噸。
在(zai)建筑工業(ye)中,用作各種管道(dao)、管道(dao)配件、裝飾器件等。
醫學(xue)中,銅的(de)殺(sha)菌(jun)作(zuo)用(yong)很早就被認知。自20世(shi)紀(ji)50年代以來(lai),人(ren)們還發現(xian)銅有(you)(you)非常好的(de)醫學(xue)用(yong)途。后來(lai),墨(mo)西哥科學(xue)家(jia)也(ye)發現(xian)銅有(you)(you)抗癌(ai)功能。新世(shi)紀(ji),英國研究人(ren)員(yuan)又(you)發現(xian),銅元素(su)(su)有(you)(you)很強的(de)殺(sha)菌(jun)作(zuo)用(yong)。相(xiang)信不久的(de)將來(lai),銅元素(su)(su)將為提高(gao)人(ren)類(lei)健康(kang)水平做出(chu)巨(ju)大貢獻。
有(you)機(ji)化(hua)學中,有(you)機(ji)銅(tong)鋰化(hua)合物(wu)是一類(lei)重要的金(jin)屬有(you)機(ji)化(hua)合物(wu)。
銅的重要合金
黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong) 黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)是銅(tong)(tong)與鋅的(de)(de)合金,因色黃(huang)(huang)(huang)而得名。黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)的(de)(de)機械性能和(he)耐磨性能都(dou)很好(hao)(hao),可用(yong)于制造精密儀器、船舶的(de)(de)零件、槍炮的(de)(de)彈殼(ke)等。黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)敲起來聲音好(hao)(hao)聽,因此鑼(luo)、鈸、鈴(ling)、號等樂器都(dou)是用(yong)黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)制作的(de)(de)。
航海黃銅 銅與(yu)鋅、錫的(de)合金,抗海水(shui)侵(qin)蝕,可(ke)用來(lai)制作船的(de)零件、平衡器。
青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong) 銅(tong)(tong)(tong)與錫的(de)(de)合(he)(he)金叫青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong),因色青(qing)(qing)而(er)得名(ming)。在古(gu)代為常用合(he)(he)金(如(ru)中(zhong)國的(de)(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)時代)。青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)一般具有較(jiao)好(hao)的(de)(de)耐腐蝕(shi)性、耐磨性、鑄造(zao)性和優良(liang)的(de)(de)機(ji)械性能。用于(yu)制造(zao)精(jing)密軸承、高壓(ya)軸承、船舶上抗海水腐蝕(shi)的(de)(de)機(ji)械零件以及(ji)各種板(ban)材(cai)、管材(cai)、棒材(cai)等。青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)還有一個反(fan)常的(de)(de)特性——“熱縮(suo)冷脹(zhang)”,用來鑄造(zao)塑像,冷卻(que)后膨脹(zhang),可以使眉目(mu)更清楚。
磷青銅 銅與錫、磷的合(he)金,堅(jian)硬,可制(zhi)彈簧(huang)。
白銅 白銅是(shi)銅與鎳的(de)合金(jin),其色(se)澤和銀(yin)(yin)一樣,銀(yin)(yin)光閃閃,不易生銹(xiu)。常用于制造硬幣、電器、儀表(biao)和裝飾品。
18K金(jin)(玫瑰(gui)金(jin)) 6/24的(de)銅與18/24的(de)金(jin)的(de)合金(jin)。紅(hong)黃色,硬度大,可(ke)用(yong)來制(zhi)作首飾、裝飾品。
從銅(tong)礦中開采出來的銅(tong)礦石(shi),經(jing)過選礦成為(wei)含銅(tong)品(pin)位較(jiao)高的銅(tong)精(jing)礦或者說是銅(tong)礦砂,銅(tong)精(jing)礦需要經(jing)過冶煉提成,才能成為(wei)精(jing)銅(tong)及銅(tong)制(zhi)品(pin)。最早的銅(tong)礦石(shi)來源是孔雀石(shi)。
銅礦石(shi)的分類及屬(shu)性(xing):
煉銅的原料是銅礦(kuang)石(shi)。銅礦(kuang)石(shi)可分(fen)為(wei)三類:
分類 示例
硫化礦(kuang)(kuang) 如黃銅(tong)礦(kuang)(kuang)(CuFeS2)、斑銅(tong)礦(kuang)(kuang)(Cu5FeS4)和輝(hui)銅(tong)礦(kuang)(kuang)(Cu2S)等(deng)。
氧化礦(kuang) 如(ru)赤銅(tong)礦(kuang)(Cu2O)、孔(kong)雀(que)石(shi)[Cu?(OH)?CO?]、藍銅(tong)礦(kuang)[2CuCO3·Cu(OH)2]、硅孔(kong)雀(que)石(shi)(CuSiO3·2H2O)等。
自(zi)然銅(tong) 銅(tong)礦石(shi)中銅(tong)的(de)含量在1%左右(you)(0.5%~3%)的(de)便(bian)有開采(cai)價(jia)值,因為采(cai)用浮選法可以把(ba)礦石(shi)中一部分脈石(shi)等雜質除(chu)去,而得到含銅(tong)量較高(8%~35%)的(de)精礦砂。
通過(guo)熔融冶(ye)煉和(he)(he)電(dian)解(jie)(jie)精火煉生產出陰極銅,也即電(dian)解(jie)(jie)銅,一般適(shi)于高(gao)(gao)品(pin)(pin)位的(de)(de)硫(liu)化(hua)(hua)銅礦。火法(fa)(fa)冶(ye)煉一般是先(xian)將(jiang)含銅百分之幾(ji)或(huo)千分之幾(ji)的(de)(de)原礦石(shi),通過(guo)選(xuan)礦提高(gao)(gao)到20%~30%,作為銅精礦,在密(mi)閉鼓(gu)風(feng)爐(lu)、反射(she)爐(lu)、電(dian)爐(lu)或(huo)閃速爐(lu)進行造锍熔煉,產出的(de)(de)熔锍(冰銅)接著送入(ru)轉爐(lu)進行吹煉成粗銅,再在另一種(zhong)反射(she)爐(lu)內(nei)經過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)精煉脫雜,或(huo)鑄(zhu)成陽極板進行電(dian)解(jie)(jie),獲得品(pin)(pin)位高(gao)(gao)達99.9%的(de)(de)電(dian)解(jie)(jie)銅。該流程簡短、適(shi)應性強(qiang),銅的(de)(de)回收(shou)率可達95%,但因礦石(shi)中的(de)(de)硫(liu)在造锍和(he)(he)吹煉兩階段作為二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硫(liu)廢氣排出,不易(yi)回收(shou),易(yi)造成污染。90年代(dai)出現如白銀法(fa)(fa)、諾(nuo)蘭(lan)達法(fa)(fa)等熔池熔煉以及日本的(de)(de)三菱法(fa)(fa)等、火法(fa)(fa)冶(ye)煉逐漸向連續(xu)化(hua)(hua)、自(zi)動化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)。
從銅(tong)(tong)礦(kuang)石(shi)(shi)冶煉(lian)銅(tong)(tong):以黃銅(tong)(tong)礦(kuang)為(wei)(wei)(wei)例,首先(xian)把(ba)精礦(kuang)砂(sha)(sha)、熔劑(ji)(石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)、砂(sha)(sha)等)和燃(ran)料(焦炭、木炭或無煙煤(mei))混(hun)合,投入“密閉”鼓風爐中(zhong),在(zai)(zai)(zai)(zai)1000℃左右進行(xing)熔煉(lian)。于是(shi)礦(kuang)石(shi)(shi)中(zhong)一部(bu)分硫成(cheng)為(wei)(wei)(wei)SO?(用(yong)于制硫酸),大部(bu)分的(de)(de)(de)(de)砷(shen)、銻等雜(za)質(zhi)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)As?O?、Sb?O?等揮發性(xing)物質(zhi)而被除(chu)(chu)去:2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一部(bu)分鐵的(de)(de)(de)(de)硫化(hua)物轉(zhuan)變為(wei)(wei)(wei)氧(yang)(yang)化(hua)物:2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟剩(sheng)余的(de)(de)(de)(de)FeS等便熔融在(zai)(zai)(zai)(zai)一起而形成(cheng)“冰銅(tong)(tong)”(主要由Cu?S和FeS互相溶解形成(cheng)的(de)(de)(de)(de),它的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)率在(zai)(zai)(zai)(zai)20%~50%之間(jian),含(han)(han)(han)硫率在(zai)(zai)(zai)(zai)23%~27%之間(jian)),FeO跟SiO?形成(cheng)熔渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔渣浮在(zai)(zai)(zai)(zai)熔融冰銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)上面,容易分離,借以除(chu)(chu)去一部(bu)分雜(za)質(zhi)。然后把(ba)冰銅(tong)(tong)移(yi)入轉(zhuan)爐中(zhong),加入熔劑(ji)(石(shi)(shi)英(ying)砂(sha)(sha))后鼓入空氣進行(xing)吹煉(lian)(1100~1300℃)。由于鐵比銅(tong)(tong)對氧(yang)(yang)有較大的(de)(de)(de)(de)親和力(li),而銅(tong)(tong)比鐵對硫有較大的(de)(de)(de)(de)親和力(li),因此冰銅(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)FeS先(xian)轉(zhuan)變為(wei)(wei)(wei)FeO,跟熔劑(ji)結合成(cheng)渣,而后Cu?S才轉(zhuan)變為(wei)(wei)(wei)Cu?O,Cu?O跟Cu?S反(fan)應生(sheng)成(cheng)粗(cu)銅(tong)(tong)(含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)量約為(wei)(wei)(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把(ba)粗(cu)銅(tong)(tong)移(yi)入反(fan)射爐,加入熔劑(ji)(石(shi)(shi)英(ying)砂(sha)(sha)),通入空氣,使粗(cu)銅(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)氧(yang)(yang)化(hua),跟熔劑(ji)形成(cheng)爐渣而除(chu)(chu)去。在(zai)(zai)(zai)(zai)雜(za)質(zhi)除(chu)(chu)到一定程度后,再噴入重油,由重油燃(ran)燒產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)一氧(yang)(yang)化(hua)碳等還(huan)原性(xing)氣體使氧(yang)(yang)化(hua)亞銅(tong)(tong)在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下還(huan)原為(wei)(wei)(wei)銅(tong)(tong)。得到的(de)(de)(de)(de)精銅(tong)(tong)約含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)99.7%。
除了銅精礦之外,廢(fei)銅作為(wei)精煉銅的(de)主(zhu)要(yao)原料之一(yi),包括舊(jiu)廢(fei)銅和(he)新廢(fei)銅,舊(jiu)廢(fei)銅來(lai)自舊(jiu)設備和(he)舊(jiu)機器,廢(fei)棄的(de)樓房和(he)地下管道;新廢(fei)銅來(lai)自加工(gong)廠棄掉的(de)銅屑(銅材的(de)產出(chu)比為(wei)50%左右),一(yi)般廢(fei)銅供(gong)應較穩定,廢(fei)銅可以分為(wei):裸(luo)雜銅:品位(wei)在(zai)90%以上;黃雜銅(電(dian)線):含銅物料(舊(jiu)馬達、電(dian)路板);由廢(fei)銅和(he)其(qi)他類似材料生產出(chu)的(de)銅,也稱為(wei)再生銅。
一船適(shi)于(yu)低(di)(di)品位(wei)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)銅(tong),生產出的(de)(de)(de)精銅(tong)稱為電(dian)積(ji)銅(tong)。現代濕(shi)(shi)法(fa)冶煉(lian)(lian)有硫(liu)酸化(hua)(hua)焙燒(shao)—浸(jin)(jin)出—電(dian)積(ji),浸(jin)(jin)出—萃取—電(dian)積(ji),細菌浸(jin)(jin)出等法(fa),適(shi)于(yu)低(di)(di)品位(wei)復雜礦(kuang)(kuang)、氧化(hua)(hua)銅(tong)礦(kuang)(kuang)、含(han)銅(tong)廢礦(kuang)(kuang)石的(de)(de)(de)堆(dui)浸(jin)(jin)、槽浸(jin)(jin)選(xuan)用或就(jiu)地浸(jin)(jin)出。濕(shi)(shi)法(fa)冶煉(lian)(lian)技術正在逐步推廣,預計本(ben)世紀末可(ke)達(da)總產量的(de)(de)(de)20%,濕(shi)(shi)法(fa)冶煉(lian)(lian)的(de)(de)(de)推出使銅(tong)的(de)(de)(de)冶煉(lian)(lian)成本(ben)大大降低(di)(di)。
銅冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)行(xing)(xing)業是國民經(jing)濟中的(de)(de)基礎性行(xing)(xing)業,特別是我(wo)國正(zheng)處(chu)于工業化階(jie)段(duan),對(dui)銅的(de)(de)需求(qiu)保持高速(su)增(zeng)長,銅冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)行(xing)(xing)業在國民經(jing)濟中的(de)(de)地位(wei)將不(bu)斷(duan)提高。
世(shi)(shi)(shi)界銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)資(zi)源(yuan)比較豐富。銅(tong)(tong)(tong)不難從它(ta)的(de)(de)礦(kuang)石(shi)中提取,但可開采的(de)(de)礦(kuang)藏相對稀(xi)少。有些,如(ru)在瑞典法(fa)倫(lun)的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang),從13世(shi)(shi)(shi)紀開始,曾是(shi)巨大(da)財富的(de)(de)來源(yuan)。一(yi)種(zhong)提取這種(zhong)金(jin)屬的(de)(de)方(fang)法(fa)是(shi)烘烤(kao)硫化(hua)礦(kuang)石(shi),然后用水分離(li)(li)出其(qi)形成的(de)(de)硫酸銅(tong)(tong)(tong)。之后流淌過(guo)鐵屑表(biao)面銅(tong)(tong)(tong)就會沉(chen)淀(dian),形成的(de)(de)薄(bo)層很容易分離(li)(li)。世(shi)(shi)(shi)界上已探明(ming)的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)約為3.5~5.7億噸,其(qi)中斑巖銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)約占全部總量的(de)(de)76%。從地(di)區(qu)(qu)分布(bu)看,全球銅(tong)(tong)(tong)蘊(yun)藏量最豐富的(de)(de)地(di)區(qu)(qu)共有五個:
非洲(zhou):剛果盧伊盧(科盧韋齊)、希圖魯、贊比亞盧安夏和巴(ba)利巴(ba)、穆富利拉、恩昌加(jia)TLP、恩卡(ka)(ka)納(na)(羅卡(ka)(ka)納(na))。
亞洲:中國(guo)白銀(金川)/甘(gan)肅、山東/陽谷祥(xiang)光銅業(ye)大冶、貴溪、葫蘆島、金昌、上海(hai)、天津、云南(nan)、印度伯(bo)爾拉銅(代海(hai)伊(yi))、杜蒂(di)戈林、伊(yi)朗薩爾切(qie)什(shen)(shen)梅(mei)、日本別子/愛媛(東予冶煉(lian)(lian)(lian)廠)、小坂(秋田)直島(香川)、小名(ming)濱(bin)(福島)、佐賀關(guan)(大分)、玉野(岡山)、哈薩克(ke)斯(si)坦巴爾卡什(shen)(shen)米斯(si)、杰(jie)茲(zi)(zi)卡茲(zi)(zi)甘(gan)冶煉(lian)(lian)(lian)廠、韓國(guo)溫山冶煉(lian)(lian)(lian)廠Ⅰ、溫山冶煉(lian)(lian)(lian)廠Ⅱ、菲律賓伊(yi)莎(sha)貝爾/萊特(菲律賓熔煉(lian)(lian)(lian)與精煉(lian)(lian)(lian)協會)、烏(wu)茲(zi)(zi)別克(ke)斯(si)坦阿爾馬雷克(ke)冶煉(lian)(lian)(lian)廠。
歐(ou)洲:奧地利(li)布(bu)里(li)克斯(si)萊(lai)格(ge)比利(li)時貝爾(er)瑟;霍博(bo)肯、UM皮爾(er)多普(pu)芬蘭哈(ha)爾(er)亞瓦(wa)(wa)爾(er)塔(ta)德國漢(han)堡、黑特施泰、呂嫩Lunen170、意大利(li)波(bo)代馬(ma)格(ge)拉(la)(la)(la)、波(bo)蘭格(ge)沃古夫(fu)Ⅰ、格(ge)沃古夫(fu)Ⅱ、萊(lai)格(ge)尼(ni)察冶(ye)(ye)煉廠(chang)(chang)、羅馬(ma)尼(ni)亞茲拉(la)(la)(la)特納冶(ye)(ye)煉廠(chang)(chang)、俄羅斯(si)基(ji)洛(luo)夫(fu)格(ge)拉(la)(la)(la)德(卡拉(la)(la)(la)塔(ta))、克拉(la)(la)(la)斯(si)諾(nuo)烏拉(la)(la)(la)爾(er)斯(si)克冶(ye)(ye)煉廠(chang)(chang)、納杰日金斯(si)基(ji)、諾(nuo)里(li)爾(er)斯(si)克冶(ye)(ye)煉廠(chang)(chang)、中(zhong)烏拉(la)(la)(la)爾(er)斯(si)克冶(ye)(ye)煉廠(chang)(chang)、西班牙(ya)韋爾(er)瓦(wa)(wa)、瑞典倫島、英國沃爾(er)索爾(er)、南斯(si)拉(la)(la)(la)夫(fu)博(bo)爾(er)。
單位:千噸
美(mei)國 1986.6 1664.2 1276.7 2057.8
日(ri)本 1127.1 1243 1276.6 1613.2
德(de)國(guo) 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇聯(lian) 1290 1320 1270 880
中國(guo) 346 398 470 590
法國 326.1 419 399 481.2
意大利 326 342 420 470.7
比利(li)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(xiao)費量 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全(quan)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(jia)拿大 780.9 612.4 794.1 764.2
贊比亞 656.2 574.5 463.2 440
波(bo)蘭 284.8 376 438 387
中國(guo) 99.8 175 250 375
俄羅斯 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(shi)國小計 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(sheng)物(wu)而言,不論是動物(wu)或植物(wu),是必(bi)需的(de)元(yuan)素(su)。人體缺乏銅(tong)會引(yin)(yin)起貧血,毛發異常,骨和動脈異常,以至腦障(zhang)礙(ai)。但如過剩(sheng),會引(yin)(yin)起肝硬化、腹(fu)瀉、嘔吐、運動障(zhang)礙(ai)和知(zhi)覺神經(jing)障(zhang)礙(ai)。一般來說,牛肉、葵(kui)花(hua)籽、可(ke)可(ke)、黑椒、羊肝等(deng)等(deng)都有豐(feng)富的(de)銅(tong)質。
銅是人體必需(xu)的微量礦物(wu)質,在(zai)攝入(ru)后15分鐘即可(ke)進入(ru)血液中,同時存在(zai)于紅血球(qiu)內外,可(ke)幫助鐵質傳遞蛋白,在(zai)血紅素形成(cheng)過(guo)程(cheng)中扮演催化的重(zhong)要(yao)角色(se)。而且在(zai)食(shi)物(wu)烹飪過(guo)程(cheng)中,銅元素不易(yi)被破壞掉。
銅(tong)廣泛分布(bu)于生(sheng)物組織中,大(da)部分以有機復(fu)合物存在,很多是(shi)金屬蛋白,以酶(mei)的(de)形式起著(zhu)功能作用。每個(ge)含(han)(han)銅(tong)蛋白的(de)酶(mei)都有它(ta)清(qing)楚的(de)生(sheng)理生(sheng)化(hua)作用,生(sheng)物系(xi)統中許多涉(she)及氧的(de)電子傳遞和氧化(hua)還原反應都是(shi)由含(han)(han)銅(tong)酶(mei)催化(hua)的(de),這些(xie)酶(mei)對(dui)生(sheng)命過程(cheng)都是(shi)至關重要的(de)。
當然,銅(tong)作為重(zhong)金屬,攝(she)入過量(liang)也會有(you)危害。銅(tong)離子會使蛋白(bai)質變性(xing)。如硫酸(suan)銅(tong)對(dui)胃(wei)腸(chang)道有(you)刺(ci)激(ji)作用(yong),誤服引起惡(e)心、嘔(ou)吐、口內有(you)銅(tong)性(xing)味、胃(wei)燒灼感。嚴重(zhong)者有(you)腹絞(jiao)痛、嘔(ou)血(xue)、黑便。可(ke)造(zao)成嚴重(zhong)腎損害和(he)溶血(xue),出現黃疸、貧血(xue)、肝大、血(xue)紅蛋白(bai)尿(niao)、急(ji)性(xing)腎功能衰竭和(he)尿(niao)毒(du)癥。對(dui)眼(yan)和(he)皮(pi)膚(fu)有(you)刺(ci)激(ji)性(xing)。長期接(jie)觸可(ke)發生接(jie)觸性(xing)皮(pi)炎和(he)鼻、眼(yan)黏膜(mo)刺(ci)激(ji)并出現胃(wei)腸(chang)道癥狀。
成(cheng)年人(ren)每天需要(yao)(yao)(yao)銅(tong)0.05~2毫克,孕、產(chan)婦(fu)和青、少(shao)年(少(shao)年食(shi)品)的需要(yao)(yao)(yao)量(liang)還要(yao)(yao)(yao)多些。足月生(sheng)(sheng)下的嬰兒體(ti)內含(han)(han)銅(tong)量(liang)約(yue)為16毫克,按單位體(ti)重比成(cheng)年人(ren)要(yao)(yao)(yao)高(gao)(gao)得(de)多,其中約(yue)70%集中在(zai)肝(gan)中,由(you)此(ci)可(ke)見,胎兒的肝(gan)是(shi)含(han)(han)銅(tong)量(liang)極高(gao)(gao)的器官(guan)。從妊(ren)娠(shen)(shen)開始(shi),胎兒體(ti)內的含(han)(han)銅(tong)量(liang)就(jiu)急劇增(zeng)加,約(yue)從妊(ren)娠(shen)(shen)的第200天到出生(sheng)(sheng),銅(tong)含(han)(han)量(liang)約(yue)增(zeng)加4倍。因(yin)此(ci),妊(ren)娠(shen)(shen)后(hou)期是(shi)胎兒吸收銅(tong)最多的時期,早產(chan)兒易患缺銅(tong)癥就(jiu)是(shi)這個原(yuan)因(yin)。孕婦(fu)體(ti)內銅(tong)的濃度(du)在(zai)妊(ren)娠(shen)(shen)過(guo)程中逐漸上升(sheng),這可(ke)能與(yu)胎兒長大體(ti)內雌激素(su)水(shui)平增(zeng)加有(you)關。正(zheng)常情況下,孕婦(fu)不需要(yao)(yao)(yao)額外(wai)補(bu)充銅(tong)劑,銅(tong)過(guo)量(liang)可(ke)產(chan)生(sheng)(sheng)致畸作用(yong)。
中國營養學會(hui)沒有(you)制(zhi)定每(mei)(mei)(mei)日膳食中銅(tong)的(de)需要量(liang)(liang),但制(zhi)定了每(mei)(mei)(mei)日銅(tong)的(de)“安全和適(shi)宜(yi)的(de)攝入(ru)(ru)量(liang)(liang)”,半歲前(qian)嬰兒(er)每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)需0.5~0.7毫克,半歲至1歲每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)0.7~1.0毫克,1歲以(yi)上(shang)(shang)每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)1.0~1.5毫克,4歲以(yi)上(shang)(shang)每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)1.5~2.0毫克,7歲以(yi)上(shang)(shang)每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)2.0~2.5毫克,11歲以(yi)上(shang)(shang)至青年(nian)、成年(nian),均為每(mei)(mei)(mei)天(tian)(tian)2.0~3.0毫克。這個攝入(ru)(ru)量(liang)(liang)與(yu)美國科學研究(jiu)委員會(hui)制(zhi)定的(de)“估(gu)計每(mei)(mei)(mei)日飲食中安全充(chong)足的(de)銅(tong)攝取量(liang)(liang)”相當。
銅(tong)(tong)與(yu)(yu)人(ren)體(ti)健康關系密切。人(ren)體(ti)每天(tian)都要(yao)攝入各種微量元(yuan)(yuan)素(su),銅(tong)(tong)是人(ren)體(ti)不能缺少的(de)金(jin)屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)之一。成(cheng)年人(ren)體(ti)內,1千(qian)克體(ti)重中,銅(tong)(tong)含量大約為(wei)1.4mg~2.1mg;血(xue)液中銅(tong)(tong)的(de)含量約為(wei)1.0mg~1.5mg。這一數量雖(sui)小(xiao),但它對于(yu)維持身體(ti)健康和(he)(he)器官(guan)的(de)正常運行(xing)卻不可缺少。這是因為(wei)銅(tong)(tong)元(yuan)(yuan)素(su)在機(ji)(ji)體(ti)運行(xing)中具(ju)有特殊的(de)作用。銅(tong)(tong)是機(ji)(ji)體(ti)內蛋白(bai)質和(he)(he)酶的(de)重要(yao)組(zu)成(cheng)部分(fen),許多重要(yao)的(de)酶需要(yao)微量銅(tong)(tong)的(de)參與(yu)(yu)和(he)(he)活化(hua)。例(li)如(ru),銅(tong)(tong)可以催化(hua)血(xue)紅蛋白(bai)的(de)合成(cheng)。研(yan)究表明(ming),缺銅(tong)(tong)會導致血(xue)漿膽固(gu)醇升高,增加(jia)動脈(mo)粥(zhou)樣硬化(hua)的(de)危險,因而是引發冠狀動脈(mo)心臟(zang)病的(de)重要(yao)因素(su)。科學家還發現,營(ying)養(yang)性貧血(xue)、白(bai)癜(dian)風(feng)、骨質疏松癥(zheng)、胃癌(ai)及食道癌(ai)等(deng)疾病的(de)產生也都與(yu)(yu)人(ren)體(ti)缺銅(tong)(tong)有關。嚴重缺銅(tong)(tong)和(he)(he)長期(qi)邊緣性缺銅(tong)(tong),還會引發小(xiao)兒發育不良和(he)(he)一些地(di)方病。
吸(xi)(xi)收(shou)率30%~40%。胃(wei)、十二(er)指腸(chang)(chang)和(he)小腸(chang)(chang)上部(bu)是(shi)銅(tong)的(de)(de)主要吸(xi)(xi)收(shou)部(bu)位(wei),其腸(chang)(chang)吸(xi)(xi)收(shou)是(shi)主動吸(xi)(xi)收(shou)過(guo)程。膜內外銅(tong)離(li)子(zi)的(de)(de)轉運體為ATP酶(mei),依靠天冬氨酸殘基磷酸化供能,能將主動吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)銅(tong)與門靜脈側支循環(huan)中的(de)(de)白(bai)蛋白(bai)結合,運至肝(gan)臟進一步參與代謝(xie)。
銅(tong)(tong)(tong)主要通(tong)過(guo)膽(dan)(dan)(dan)汁(zhi)排(pai)泄,膽(dan)(dan)(dan)汁(zhi)中含(han)有低分(fen)子和(he)(he)高分(fen)子量的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)結合(he)(he)化合(he)(he)物,前者(zhe)多存(cun)(cun)在肝(gan)膽(dan)(dan)(dan)汁(zhi)中,后者(zhe)則多在膽(dan)(dan)(dan)囊膽(dan)(dan)(dan)汁(zhi)中。銅(tong)(tong)(tong)可(ke)以通(tong)過(guo)溶酶體的(de)(de)胞吐作用或ATP酶的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)轉移作用而進入(ru)膽(dan)(dan)(dan)汁(zhi)內,膽(dan)(dan)(dan)汁(zhi)中的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)也可(ke)以是肝(gan)細(xi)胞溶酶體對存(cun)(cun)在于(yu)膽(dan)(dan)(dan)汁(zhi)中銅(tong)(tong)(tong)結合(he)(he)蛋(dan)白分(fen)解的(de)(de)結果。血漿中銅(tong)(tong)(tong)大多與銅(tong)(tong)(tong)藍蛋(dan)白結合(he)(he)或存(cun)(cun)在于(yu)腎(shen)細(xi)胞內,很(hen)少濾過(guo)腎(shen)小(xiao)球(qiu),正常情(qing)況下(xia)尿液中含(han)銅(tong)(tong)(tong)量甚微。當銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)排(pai)泄、存(cun)(cun)儲和(he)(he)銅(tong)(tong)(tong)藍蛋(dan)白合(he)(he)成失衡時會出現銅(tong)(tong)(tong)尿。
銅是(shi)人體健康不可缺(que)(que)少的(de)微(wei)量(liang)營養(yang)素,對于血液(ye)、中(zhong)樞(shu)神經和(he)(he)免疫系(xi)統,頭發、皮膚和(he)(he)骨(gu)骼(ge)組(zu)織以(yi)(yi)及腦子(zi)和(he)(he)肝、心等(deng)內臟的(de)發育和(he)(he)功(gong)能有重要影響。銅主要從日常飲食(shi)中(zhong)攝入(ru)。世界(jie)衛(wei)生組(zu)織建議(yi),為(wei)了維持健康,成人每公斤體重每天(tian)應攝入(ru)0.03毫(hao)克銅。孕婦(fu)和(he)(he)嬰幼(you)兒(er)應加(jia)倍。缺(que)(que)銅會引(yin)起各(ge)種(zhong)疾(ji)病,可以(yi)(yi)服(fu)用含銅補劑和(he)(he)藥(yao)丸來加(jia)以(yi)(yi)補充。
銅(tong)(tong)在人(ren)體內含量約100~150mg,血(xue)清銅(tong)(tong)正常值100~120μg/dl,是人(ren)體中含量位居第二的必需微量元素。含銅(tong)(tong)的酶(mei)有酪氨酸酶(mei)、單胺氧(yang)化(hua)(hua)酶(mei)、超(chao)氧(yang)化(hua)(hua)酶(mei)、超(chao)氧(yang)化(hua)(hua)物歧(qi)化(hua)(hua)酶(mei)、血(xue)銅(tong)(tong)藍(lan)蛋(dan)白等(deng)。銅(tong)(tong)對血(xue)紅(hong)蛋(dan)白的形成起(qi)活化(hua)(hua)作用(yong),促進(jin)鐵的吸收和(he)利用(yong),在傳遞電子、彈性蛋(dan)白的合成、結締組織(zhi)的代(dai)謝、嘌呤(ling)代(dai)謝、磷(lin)脂及神經組織(zhi)形成方面有重(zhong)要意義。
銅缺乏可引起如下(xia)疾病:
1.貧血
一般(ban)最常見的(de)臨床表現(xian)為頭暈、乏力(li)、易倦、耳鳴(ming)、眼花。皮膚黏膜及指甲等顏色蒼白,體(ti)力(li)活(huo)動(dong)后感覺氣促、心(xin)悸。嚴重(zhong)貧(pin)血時,即使在(zai)(zai)休(xiu)息時也出現(xian)氣短(duan)和心(xin)悸,在(zai)(zai)心(xin)尖和心(xin)底(di)部可(ke)聽到柔和的(de)收縮(suo)期雜音(yin)。
2.骨骼改變。
臨床(chuang)表(biao)現為骨質(zhi)疏松,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(hui)使(shi)神經(jing)系統的抑制過(guo)程失(shi)調,使(shi)神經(jing)系統處(chu)于(yu)興奮(fen)狀態而(er)導致失(shi)眠,久(jiu)而(er)久(jiu)之可發生神經(jing)衰弱。
人體缺銅可適(shi)量增加攝(she)入含銅較高的食(shi)物(wu),如口蘑、海米、紅茶、花(hua)茶、磚茶、榛子(zi)、葵(kui)花(hua)子(zi)、芝麻(ma)醬、西(xi)瓜子(zi)、綠茶、核桃、黑胡椒、可可、肝、豆(dou)制品等(deng)。
銅離子可(ke)以(yi)(yi)消毒殺(sha)菌(jun)、衛生防疫(yi)。例如:可(ke)以(yi)(yi)殺(sha)滅易于(yu)在(zai)水中滋(zi)生的(de)大腸桿菌(jun)和(he)痢疾(ji)(ji)等病(bing)(bing)菌(jun),清除水中傳(chuan)播血(xue)吸蟲病(bing)(bing)的(de)蛞(kuo)蝓和(he)螺等軟(ruan)體(ti)動物(wu),以(yi)(yi)及傳(chuan)播瘧(nve)疾(ji)(ji)的(de)蚊子幼(you)蟲等疾(ji)(ji)病(bing)(bing)攜帶(dai)體(ti)。它(ta)還(huan)可(ke)以(yi)(yi)應用在(zai)游泳池內,防止綠(lv)藻(zao)污染(ran)和(he)通過地板傳(chuan)染(ran)足癬等等。
銅是人(ren)體內一(yi)種(zhong)必(bi)需(xu)的微量元素(su),在人(ren)體的新陳代謝過程(cheng)中起(qi)著(zhu)重要的作用。
1.大腦的“益(yi)友”銅(tong)(tong)與鋅、鐵(tie)等(deng)一樣都是(shi)大腦神經遞質的重要(yao)成分。如(ru)果攝取不(bu)足可致神經系統失調,大腦功(gong)能會發(fa)生(sheng)障礙。銅(tong)(tong)缺乏(fa)將使(shi)腦細(xi)胞中的色素(su)氧(yang)化(hua)酶減少,活力下降(jiang),從而(er)使(shi)記憶衰退、思維紊亂、反應(ying)遲鈍(dun),甚至(zhi)步態不(bu)穩(wen)、運動失常等(deng)。要(yao)有一副健康(kang)靈(ling)活的大腦,是(shi)離不(bu)開銅(tong)(tong)元素(su)這個益(yi)友的。
2.心(xin)臟(zang)(zang)的(de)“衛士(shi) 當(dang)人們將(jiang)心(xin)臟(zang)(zang)病(bing)的(de)原(yuan)因(yin)單(dan)純歸咎于脂肪、高(gao)膽(dan)固(gu)醇(chun)飲食時,美(mei)國科學家提醒人們:絕(jue)對不可(ke)忽視銅元素的(de)缺乏。銅元素在人體內參與(yu)多種(zhong)金(jin)屬(shu)酶(mei)的(de)合(he)成(cheng),其中的(de)氧化酶(mei)是構(gou)成(cheng)心(xin)臟(zang)(zang)血管的(de)基質(zhi)膠(jiao)原(yuan)和(he)彈性(xing)(xing)蛋白形成(cheng)過程(cheng)中必不可(ke)少(shao)的(de)物質(zhi),而(er)膠(jiao)原(yuan)又是將(jiang)心(xin)血管的(de)肌細胞(bao)牢固(gu)地連接起(qi)來的(de)纖維(wei)成(cheng)分,彈性(xing)(xing)蛋白則具有促使心(xin)臟(zang)(zang)和(he)血管壁保持彈性(xing)(xing)之功能。因(yin)此,銅元素一旦(dan)缺乏,此類酶(mei)的(de)合(he)成(cheng)減(jian)少(shao),心(xin)血管就無(wu)法維(wei)持正常的(de)形態和(he)功能,從而(er)給冠心(xin)病(bing)入侵以可(ke)乘(cheng)之機(ji)。
3.造(zao)血的(de)(de)“助手”眾所周知(zhi),鐵(tie)是人體(ti)造(zao)血的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)原料,但鐵(tie)元(yuan)素(su)(su)要(yao)(yao)成為(wei)紅血球中(zhong)的(de)(de)一(yi)部分,必須依靠銅元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)幫忙。奧妙在于血紅蛋白中(zhong)的(de)(de)鐵(tie)是三價鐵(tie)離(li)子(zi),而來源于食物(wu)中(zhong)的(de)(de)乃是二(er)價鐵(tie)離(li)子(zi),二(er)價鐵(tie)離(li)子(zi)要(yao)(yao)轉化(hua)成三價鐵(tie)離(li)子(zi),有賴于含銅的(de)(de)活(huo)性物(wu)質——血漿銅藍蛋白的(de)(de)氧(yang)化(hua)作(zuo)用。如果體(ti)內缺銅,血漿銅藍蛋白的(de)(de)濃度勢必降低,從而導致(zhi)鐵(tie)難(nan)以轉化(hua)而誘發貧(pin)血癥(zheng)。
4.助孕(yun)的(de)“新星”育齡女性(xing)要懷孕(yun)也(ye)離不開銅(tong)。據產科醫(yi)生(sheng)研究,婦女缺(que)銅(tong)就難以受孕(yun),即使(shi)受孕(yun)也(ye)會因缺(que)銅(tong)而削弱(ruo)羊膜的(de)厚(hou)度(du)和韌(ren)性(xing),導致(zhi)羊膜早破,引起(qi)流產或胎兒感染。故女性(xing)要想(xiang)出一個健康聰明的(de)小寶(bao)貝,也(ye)須(xu)借助銅(tong)元素的(de)一臂之力。
5.抗衰(shuai)老(lao)的(de)(de)(de)(de)“能手”人(ren)體的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)老(lao)是因為體內(nei)的(de)(de)(de)(de)自(zi)由基的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝廢物(wu)(wu)起著相當大的(de)(de)(de)(de)作用,又是多種老(lao)年疾病(bing)的(de)(de)(de)(de)禍根。其中的(de)(de)(de)(de)羥自(zi)由基,毒性最強,不但會(hui)通過脂質過氧(yang)化(hua)(hua)反應損害細胞(bao)膜,而且會(hui)破壞(huai)細胞(bao)核的(de)(de)(de)(de)遺傳物(wu)(wu)質,導致細胞(bao)死(si)亡。此外(wai),還可(ke)使許(xu)多重(zhong)要(yao)酶的(de)(de)(de)(de)活性降(jiang)低甚(shen)至(zhi)消失。研究(jiu)表明,含(han)銅(tong)的(de)(de)(de)(de)金屬硫蛋(dan)白(bai)、超氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)歧化(hua)(hua)酶等具有較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)清掃此種代(dai)謝廢物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)功能,保護人(ren)體細胞(bao)不受其害,可(ke)見銅(tong)元素在抗衰(shuai)老(lao)中有舉足輕重(zhong)的(de)(de)(de)(de)地位(wei)。
即可(ke)收(shou)到(dao)良好的(de)(de)(de)(de)效果。實驗證(zheng)明,人體攝入足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong),可(ke)在侵入人體的(de)(de)(de)(de)流(liu)感(gan)病(bing)毒(du)(du)表面(mian)聚集較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)離(li)子,從(cong)而(er)為(wei)維生素攻(gong)擊流(liu)感(gan)病(bing)毒(du)(du)提(ti)供有(you)效的(de)(de)(de)(de)“靶子”。維生素C與(yu)病(bing)毒(du)(du)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)離(li)子發(fa)(fa)生作用,構成一(yi)(yi)種可(ke)以分離(li)的(de)(de)(de)(de)含有(you)活性氧離(li)子的(de)(de)(de)(de)不穩定化合(he)物,促使含有(you)蛋白質的(de)(de)(de)(de)病(bing)毒(du)(du)表面(mian)發(fa)(fa)生破裂,進而(er)置病(bing)毒(du)(du)于死(si)地。為(wei)此,專家(jia)將維生素C與(yu)銅(tong)(tong)元(yuan)素稱為(wei)一(yi)(yi)對防治流(liu)感(gan)的(de)(de)(de)(de)最(zui)佳“搭檔”。
6.防治白(bai)發(fa)的(de)(de)(de)“靈丹”人(ren)的(de)(de)(de)頭(tou)發(fa)為何早白(bai)?體(ti)內缺銅是一個重要原因。缺銅可(ke)使人(ren)體(ti)內的(de)(de)(de)酪(lao)氨(an)酸(suan)酶的(de)(de)(de)形成(cheng)困難,導致酪(lao)氨(an)酸(suan)轉變成(cheng)多(duo)巴的(de)(de)(de)過程受阻。多(duo)巴為多(duo)巴胺的(de)(de)(de)前體(ti),而多(duo)巴胺又(you)是黑色素(su)的(de)(de)(de)中間產物,最終妨礙(ai)黑色素(su)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng),遂(sui)引(yin)起頭(tou)發(fa)變白(bai)。欲求黑發(fa)不衰,補足(zu)銅元(yuan)素(su)是有效的(de)(de)(de)一招(zhao)。
如何補銅呢?增加富含(han)銅元素的(de)食物,如動物肝臟(zang)、蝦、豆類、鮮肉(rou)、果(guo)仁等。
銅(tong)是人體不可缺(que)少(shao)的微量(liang)元素。成(cheng)人體內一般含(han)(han)銅(tong)70~100mg,平均每千克體重含(han)(han)銅(tong)1.9~2.1mg。銅(tong)存在(zai)于(yu)人們的所有(you)(you)器官(guan)和組織中(zhong),通常與蛋白質或其他有(you)(you)機(ji)物(wu)結(jie)合(he),而不以自由銅(tong)離子的形式存在(zai)。肝(gan)臟(zang)(zang)是儲存銅(tong)的倉庫,含(han)(han)銅(tong)量(liang)最(zui)高。腦和心臟(zang)(zang)也含(han)(han)有(you)(you)較多的銅(tong)。健康(kang)人血液中(zhong)的銅(tong)含(han)(han)量(liang)1.1~1.5mg/L,它隨(sui)著年齡、運動和健康(kang)而發(fa)生(sheng)變化。
銅是機(ji)體(ti)(ti)內蛋(dan)白(bai)質和(he)酶的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)組分(fen),如銅藍(lan)蛋(dan)白(bai)、細(xi)胞色素、C氧化(hua)酶等。許多關鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)酶,需(xu)要(yao)鋼的(de)(de)(de)(de)參與和(he)活化(hua),對(dui)機(ji)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)代謝(xie)過(guo)程產生作(zuo)(zuo)用,促(cu)進人體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)許多功能(neng)。這(zhe)就是為(wei)什么(me)這(zhe)么(me)微量的(de)(de)(de)(de)銅,會對(dui)生命產生至(zhi)關重(zhong)要(yao)作(zuo)(zuo)用的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因。例(li)如:它有(you)助(zhu)于(yu)提(ti)供機(ji)體(ti)(ti)生物(wu)化(hua)學過(guo)程所需(xu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量;幫助(zhu)形(xing)(xing)成(cheng)血(xue)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)血(xue)紅素,影響皮膚色素的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng);促(cu)進在(zai)骨膠原(yuan)及彈(dan)性(xing)蛋(dan)白(bai)中(zhong)形(xing)(xing)成(cheng)交聯,保持和(he)恢復(fu)結締組織;參與葡萄(tao)糖和(he)膽固醇的(de)(de)(de)(de)代謝(xie)過(guo)程;影響頭(tou)發(fa)、皮膚、骨骼、大腦的(de)(de)(de)(de)發(fa)育(yu),以及心(xin)臟(zang)、肝臟(zang)、中(zhong)樞神(shen)經(jing)和(he)免疫系統(tong)的(de)(de)(de)(de)功能(neng)等。
此外,某些(xie)含銅(tong)(tong)的(de)藥劑有消炎(yan)和治(zhi)療(liao)關節炎(yan)的(de)作(zuo)用(yong),并(bing)已在一些(xie)國家(jia)得(de)到應(ying)用(yong)。長期以來人們(men)得(de)出這樣的(de)經驗,配戴(dai)銅(tong)(tong)具有治(zhi)療(liao)關節炎(yan)的(de)作(zuo)用(yong)。這可能是由于汗水溶解(jie)的(de)微量鋼經皮膚而被(bei)人體(ti)吸收(shou)的(de)結果。銅(tong)(tong)在放射科和治(zhi)療(liao)痙攣、癲癇和痛風上的(de)應(ying)用(yong)也正(zheng)在研究(jiu)中。
缺(que)銅有礙人體健(jian)康,長(chang)時(shi)間邊(bian)緣性缺(que)銅的(de)影響是潛移默化的(de)。它會引起(qi)嬰(ying)幼兒發(fa)育不良(liang)。此外,在我國以及印度、坦桑尼亞、南(nan)非等(deng)地發(fa)現了膝(xi)蓋彎(wan)曲的(de)“膝(xi)外翻(fan)癥(zheng)”,這是缺(que)銅的(de)一種典型癥(zheng)狀。分析表(biao)明(ming)畸形骨(gu)骼中(zhong)的(de)銅含量(liang)顯著低(di)于正常值。
值得注意的(de)(de)是(shi),最近的(de)(de)研究發(fa)現,缺銅是(shi)增加(jia)(jia)冠心(xin)病發(fa)病率的(de)(de)一個因素!冠心(xin)病是(shi)由(you)于血(xue)(xue)液中過高(gao)的(de)(de)冠狀動脈(mo)管壁上沉積,造成堵塞(動脈(mo)粥樣硬化),從(cong)而(er)引(yin)起心(xin)臟(zang)供(gong)血(xue)(xue)不(bu)足的(de)(de)一種常(chang)見的(de)(de)心(xin)臟(zang)病。脂(zhi)肪的(de)(de)代謝(xie)過程對(dui)銅很敏感。對(dui)大鼠的(de)(de)試驗(yan)表明(ming),缺銅會(hui)顯著(zhu)升高(gao)血(xue)(xue)漿膽(dan)固(gu)醇,改變(bian)膽(dan)固(gu)醇與(yu)(yu)脂(zhi)蛋白(bai)的(de)(de)結合(he)形式(shi),增加(jia)(jia)動脈(mo)粥樣硬化的(de)(de)危險。還發(fa)現缺銅會(hui)引(yin)起大鼠的(de)(de)心(xin)臟(zang)生(sheng)理發(fa)生(sheng)異(yi)常(chang),它與(yu)(yu)人類(lei)冠心(xin)病的(de)(de)某些病癥相似,這就(jiu)更證實了缺銅與(yu)(yu)冠心(xin)病之間(jian)的(de)(de)聯系。
銅對(dui)人體的潛在毒性很輕(qing),只有當(dang)攝(she)(she)入(ru)量大大超過了正(zheng)常值(zhi)時,方會引起胃腸紊亂等不良(liang)反應。研究結果(guo)表明(ming),當(dang)成年男(nan)子和女子每天攝(she)(she)入(ru)量分別超過12mg和10mg時,會對(dui)人體生物化(hua)學(xue)過程產生輕(qing)微(wei)的影響。
鑒于銅(tong)(tong)的(de)(de)潛在毒(du)性較低,相(xiang)反地它卻(que)是(shi)人體健康不可缺少的(de)(de)元(yuan)素,世(shi)界衛生組織的(de)(de)專(zhuan)家(jia)組已(yi)作出結(jie)論,缺銅(tong)(tong)的(de)(de)危害遠比銅(tong)(tong)的(de)(de)毒(du)性大得多。除了某些罕見的(de)(de)遺傳外,人們主要(yao)(yao)防止(zhi)的(de)(de)是(shi)缺銅(tong)(tong)。要(yao)(yao)充(chong)分保(bao)證膳食中(zhong)有足夠的(de)(de)銅(tong)(tong),以滿足身體的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)。對歐美發達國家(jia)膳食結(jie)構中(zhong)含(han)銅(tong)(tong)量的(de)(de)調查結(jie)果,已(yi)為防止(zhi)缺銅(tong)(tong)敲起了警鐘(zhong)。實際上(shang),許多人已(yi)在服用含(han)銅(tong)(tong)片劑(ji)來補(bu)充(chong)營(ying)養。
哪些(xie)人(ren)應(ying)特(te)別注意(yi)對銅的攝入(ru):
①孕婦、嬰兒和兒童
他(ta)(她(ta))們需要攝入較(jiao)多的銅。保持體(ti)內鋼(gang)的平衡是決定(ding)胎兒和嬰(ying)兒成長(chang)快慢的一(yi)個主要因素(su),應特別(bie)關注。
②膳食不正常的人群
貧(pin)困地區營養(yang)不(bu)良的居(ju)民(min),生活(huo)難(nan)以(yi)自理(主(zhu)要是老年人(ren)(ren)和殘疾人(ren)(ren))或有偏食(shi)習慣的人(ren)(ren)群,他們的膳食(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)患(huan)(huan)者,定期接受血液(ye)透析以(yi)及長期依賴輸(shu)液(ye)代替(ti)或補充進食的(de)(de)病人(ren),應對他們的(de)(de)銅攝入(ru)量(liang)進行(xing)監測。此外(wai),某些患(huan)(huan)有代謝異常(chang)的(de)(de)病人(ren)也應該注意缺銅的(de)(de)潛在影響。
④嚴重銅(tong)代(dai)謝異常的(de)遺(yi)傳病人
在人(ren)的(de)血(xue)(xue)液中(zhong),銅是(shi)鐵的(de)“助手(shou)”。銅的(de)吸收(shou)部(bu)位(wei)主要(yao)是(shi)胃和小腸上(shang)部(bu)。銅在腸中(zhong)被吸收(shou)后進人(ren)血(xue)(xue)液中(zhong),80%的(de)結(jie)合(he)成血(xue)(xue)漿銅藍蛋(dan)(dan)白。銅在血(xue)(xue)紅蛋(dan)(dan)白形成中(zhong)的(de)作(zuo)用,一般認為(wei)是(shi)促進對(dui)腸道鐵(鐵食(shi)品)的(de)吸收(shou)和從肝及網狀內皮(pi)系統的(de)貯藏中(zhong)使(shi)它釋放出來,故銅對(dui)于血(xue)(xue)紅蛋(dan)(dan)白的(de)形成起著(zhu)重要(yao)作(zuo)用。
從食(shi)(shi)品(pin)(pin)商品(pin)(pin)化的角度(du)來看,少量的銅(tong)對(dui)產品(pin)(pin)質量的影響(xiang)主要(yao)是在(zai)食(shi)(shi)油(油食(shi)(shi)品(pin)(pin))及含不飽和(he)脂肪的食(shi)(shi)品(pin)(pin)中,銅(tong)離子實際上(shang)起著催化劑的作用,造成食(shi)(shi)品(pin)(pin)酸敗(bai)、變色和(he)其他一些反應(ying)。這(zhe)些影響(xiang)盡管使產品(pin)(pin)在(zai)外觀(guan)上(shang)不受人歡迎,但通常(chang)并不會引起中毒和(he)降低食(shi)(shi)品(pin)(pin)的營(ying)養(yang)價值。
食物中銅的豐富來(lai)源有口蘑、海(hai)米、紅茶(cha)、花茶(cha)、磚茶(cha)、榛子、葵花子、芝麻醬(jiang)、西瓜子、綠茶(cha)、核桃(tao)、黑胡椒、可可、肝等。
良(liang)好來(lai)源有蟹肉、蠶豆(dou)(dou)(dou)、蘑菇(gu)(鮮)、青豆(dou)(dou)(dou)、小茴(hui)香(xiang)、黑芝麻、大豆(dou)(dou)(dou)制品、松子、龍蝦、綠豆(dou)(dou)(dou)、花生米、黃豆(dou)(dou)(dou)、土豆(dou)(dou)(dou)粉、紫菜、蓮子、蕓(yun)豆(dou)(dou)(dou)、香(xiang)菇(gu)(香(xiang)菇(gu)食品)、毛豆(dou)(dou)(dou)、面(mian)筋、果丹皮、茴(hui)香(xiang)、豌(wan)豆(dou)(dou)(dou)、黃醬、金(jin)鐵菜、燕麥片、栗子、堅(jian)果、黃豆(dou)(dou)(dou)粉和小麥胚芽。