銅(tong)(tong)(Cuprum)是(shi)一種金屬(shu)(shu)元素,也是(shi)一種過渡元素,化學(xue)符號(hao)Cu,英(ying)文copper,原子序數29。純銅(tong)(tong)是(shi)柔軟(ruan)的(de)(de)金屬(shu)(shu),表面剛(gang)切開時為紅橙(cheng)色帶(dai)金屬(shu)(shu)光澤(ze),單質呈紫紅色。延展性好(hao),導熱性和導電性高,因此(ci)在電纜和電氣、電子元件是(shi)最(zui)常(chang)用的(de)(de)材料,也可(ke)用作建筑材料,可(ke)以組成眾多種合(he)金。銅(tong)(tong)合(he)金機械性能(neng)優異(yi),電阻(zu)率(lv)很(hen)低,其中(zhong)最(zui)重要的(de)(de)數青銅(tong)(tong)和黃銅(tong)(tong)。此(ci)外,銅(tong)(tong)也是(shi)耐用的(de)(de)金屬(shu)(shu),可(ke)以多次回收而無損(sun)其機械性能(neng)。
二價銅(tong)鹽是(shi)最(zui)常見(jian)的(de)銅(tong)化合物,其水合離子常呈藍(lan)色(se),而氯做配體則顯綠(lv)色(se),是(shi)藍(lan)銅(tong)礦和(he)綠(lv)松(song)石等礦物顏色(se)的(de)來源,歷史上曾(ceng)廣泛(fan)用(yong)作(zuo)顏料(liao)。銅(tong)質建筑結構受腐蝕(shi)后會(hui)產生銅(tong)綠(lv)(堿式碳酸銅(tong))。裝(zhuang)飾藝術主(zhu)要使用(yong)金屬銅(tong)和(he)含(han)銅(tong)的(de)顏料(liao)。
銅(tong)是人(ren)(ren)(ren)類(lei)最早使用(yong)的金屬之一(yi)。早在(zai)史前時代,人(ren)(ren)(ren)們就開(kai)始采掘露天銅(tong)礦,并用(yong)獲取的銅(tong)制(zhi)造武器(qi)、工具和(he)其(qi)他(ta)器(qi)皿(min),銅(tong)的使用(yong)對早期人(ren)(ren)(ren)類(lei)文明的進步影響深遠。銅(tong)是一(yi)種(zhong)存在(zai)于地殼和(he)海洋(yang)中(zhong)的金屬。銅(tong)在(zai)地殼中(zhong)的含(han)量(liang)約為0.01%,在(zai)個別(bie)銅(tong)礦床中(zhong),銅(tong)的含(han)量(liang)可以(yi)達到(dao)3%~5%。自然(ran)界中(zhong)的銅(tong),多數以(yi)化合物即(ji)銅(tong)礦石存在(zai)。
銅(tong)(tong)的(de)活(huo)動(dong)性較(jiao)弱,鐵單質與硫酸銅(tong)(tong)反應可以(yi)置換出銅(tong)(tong)單質。銅(tong)(tong)單質不溶于非氧化性酸。
人類使用銅及其合金已有數千年歷史。古羅馬(ma)時期銅的(de)主要開采地是(shi)塞浦路斯(si)(si),因此最初得名cyprium(意為塞浦路斯(si)(si)的(de)金屬(shu)),后來變為cuprum,這是(shi)其英(ying)語(copper)、法語(cuivre)和德(de)語(Kupfer)的(de)來源。
銅(tong)(tong)是人類最早使用(yong)的(de)金屬之(zhi)一。早在史(shi)前時代(dai),人們就開始(shi)采掘露天銅(tong)(tong)礦,并(bing)用(yong)獲取的(de)銅(tong)(tong)制造武器(qi)(qi)、式(shi)具和其他器(qi)(qi)皿,銅(tong)(tong)的(de)使用(yong)對早期(qi)人類文(wen)明的(de)進步影響深遠。
中(zhong)國使用銅(tong)的(de)歷(li)史年(nian)代(dai)(dai)久(jiu)遠(yuan)。大約在(zai)(zai)六(liu)七千年(nian)以前中(zhong)國人的(de)祖先就發(fa)(fa)現并(bing)開始(shi)使用銅(tong)。1973年(nian)陜西(xi)(xi)臨(lin)潼姜寨遺(yi)(yi)址(zhi)曾出土一件半(ban)圓形殘銅(tong)片,經鑒(jian)定為黃銅(tong)。1975年(nian)甘肅(su)東(dong)鄉林家馬(ma)家窯文化遺(yi)(yi)址(zhi)(約公元前3000左(zuo)右)出土一件青(qing)(qing)銅(tong)刀,這是(shi)目前在(zai)(zai)中(zhong)國發(fa)(fa)現的(de)最(zui)早的(de)青(qing)(qing)銅(tong)器(qi),是(shi)中(zhong)國進入青(qing)(qing)銅(tong)時(shi)代(dai)(dai)的(de)證明(ming)。相對西(xi)(xi)亞(ya)、南亞(ya)及北(bei)非于距(ju)(ju)今約6500年(nian)前先后進入青(qing)(qing)銅(tong)時(shi)代(dai)(dai)而言,中(zhong)國青(qing)(qing)銅(tong)時(shi)代(dai)(dai)的(de)到來較晚。中(zhong)國存在(zai)(zai)一個銅(tong)器(qi)與石(shi)器(qi)并(bing)用時(shi)代(dai)(dai),年(nian)代(dai)(dai)距(ju)(ju)今約為5500~4500年(nian)。中(zhong)國在(zai)(zai)此基(ji)礎上發(fa)(fa)明(ming)青(qing)(qing)銅(tong)合金,與世界青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)發(fa)(fa)展(zhan)模式相同。
“國之(zhi)大(da)事,在祀及戎(rong)。”對于中(zhong)國先(xian)(xian)秦(qin)中(zhong)原(yuan)各國而言,最大(da)的(de)(de)事情莫過于祭祀和(he)對外戰爭。作為代表當(dang)時最先(xian)(xian)進的(de)(de)金屬(shu)冶煉、鑄造技(ji)術的(de)(de)青銅(tong)(tong),也主要(yao)用(yong)在祭祀禮(li)儀(yi)和(he)戰爭上。夏、商、周三(san)代所發(fa)現的(de)(de)青銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi),其功(gong)能(用(yong))均為禮(li)儀(yi)用(yong)具(ju)(ju)和(he)武器(qi)(qi)(qi)以及圍繞二者的(de)(de)附屬(shu)用(yong)具(ju)(ju),這一點與(yu)世界各國青銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)有區別,形成了具(ju)(ju)有中(zhong)國傳統(tong)特色的(de)(de)青銅(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)文化體系。
一般把中國青(qing)銅器(qi)文化(hua)的(de)發展(zhan)劃(hua)分為三(san)大階段,即(ji)形(xing)成期(qi)(qi)、鼎(ding)盛時(shi)(shi)期(qi)(qi)和轉變(bian)期(qi)(qi)。形(xing)成期(qi)(qi)是指龍山時(shi)(shi)代,距今4500~4000年;鼎(ding)盛期(qi)(qi)即(ji)中國青(qing)銅器(qi)時(shi)(shi)代,時(shi)(shi)代包括夏、商、西(xi)周、春秋及戰國早期(qi)(qi),延續時(shi)(shi)間約一千六(liu)百余年,也就是中國傳統體(ti)系的(de)青(qing)銅器(qi)文化(hua)時(shi)(shi)代;轉變(bian)時(shi)(shi)期(qi)(qi)指戰國末期(qi)(qi)~秦漢(han)時(shi)(shi)期(qi)(qi),青(qing)銅器(qi)已逐步被(bei)鐵器(qi)取代,不僅數量(liang)上大減,而(er)且也由原(yuan)來禮(li)樂(le)兵器(qi)及使用(yong)(yong)在禮(li)儀祭祀,戰爭活(huo)動等等重(zhong)要(yao)場合變(bian)成日常(chang)用(yong)(yong)具(ju),其(qi)相(xiang)應(ying)的(de)器(qi)別(bie)種類(lei)、構造特征、裝飾藝術也發生了轉折性的(de)變(bian)化(hua)。
距(ju)今(jin)4500~4000年龍(long)山(shan)時(shi)代,相(xiang)當于堯舜禹傳說(shuo)時(shi)代。古文獻上記載(zai)當時(shi)人們已開始冶鑄(zhu)青銅(tong)器(qi)。黃河、長江(jiang)中(zhong)下(xia)游地區的龍(long)山(shan)時(shi)代遺址(zhi)里,經考古發掘,在幾十(shi)處遺址(zhi)里發現了青銅(tong)器(qi)制(zhi)品(pin)。從現有的材料來看,形成期的銅(tong)器(qi)有以下(xia)特點:
1、紅(hong)銅(tong)(tong)(tong)與青(qing)銅(tong)(tong)(tong)器并(bing)存,并(bing)出(chu)(chu)(chu)現黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)。甘肅省東(dong)鄉(xiang)林(lin)家(jia)遺(yi)址(zhi),出(chu)(chu)(chu)土(tu)(tu)(tu)一件范(fan)鑄的(de)(de)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)刀(dao);河(he)北省唐山(shan)(shan)大城山(shan)(shan)遺(yi)址(zhi)發現兩(liang)件帶(dai)孔紅(hong)銅(tong)(tong)(tong)牌飾;河(he)南省登封王城崗龍山(shan)(shan)城內(nei)出(chu)(chu)(chu)土(tu)(tu)(tu)一件含錫7%的(de)(de)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)容器殘(can)片(pian);山(shan)(shan)西省襄汾陶寺墓地(di)內(nei)出(chu)(chu)(chu)土(tu)(tu)(tu)一件完整銅(tong)(tong)(tong)鈴,系紅(hong)銅(tong)(tong)(tong);山(shan)(shan)東(dong)膠(jiao)縣三里河(he)遺(yi)址(zhi)出(chu)(chu)(chu)土(tu)(tu)(tu)兩(liang)件黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)錐;山(shan)(shan)東(dong)省棲霞楊家(jia)圈出(chu)(chu)(chu)土(tu)(tu)(tu)黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)殘(can)片(pian)。發現銅(tong)(tong)(tong)質(zhi)制品數(shu)量最多(duo)的(de)(de)是甘肅、青(qing)海、寧夏一帶(dai)的(de)(de)齊(qi)家(jia)文化,有好(hao)幾處墓地(di)出(chu)(chu)(chu)土(tu)(tu)(tu)刀(dao)、錐、鉆、環和銅(tong)(tong)(tong)鏡,有些是青(qing)銅(tong)(tong)(tong),有些是紅(hong)銅(tong)(tong)(tong)。制作技術(shu)方面,有的(de)(de)是鍛打的(de)(de),有的(de)(de)是用范(fan)鑄造的(de)(de),比較(jiao)先進。
2、青(qing)銅(tong)器(qi)品種較少,多屬(shu)于日(ri)常(chang)(chang)工具(ju)和生活類,如(ru)刀(dao)、錐(zhui)、鉆、環(huan)、銅(tong)鏡、裝飾品等。但是應當(dang)承認當(dang)時(shi)人們已能夠制造(zao)容器(qi)。此外,在龍山文化中常(chang)(chang)見紅色或黃(huang)色陶(tao)鬶(gui),且(qie)流(liu)口,腹襠部常(chang)(chang)有(you)模仿的(de)金屬(shu)鉚釘,如(ru)果認為這時(shi)的(de)銅(tong)鬶(gui)容器(qi)與夏(xia)商銅(tong)鬶(gui),爵、斝容器(qi)功(gong)能一樣的(de)話,當(dang)時(shi)的(de)青(qing)銅(tong)器(qi)已經在或開始轉向(xiang)禮器(qi)了(le)。
3、一般(ban)小遺址也出土(tu)銅(tong)制品,一般(ban)居民也擁青銅(tong)制品。此外(wai),這個時期的(de)青銅(tong)制品多樸實(shi)無飾(shi)(shi),就(jiu)是(shi)有(you)紋飾(shi)(shi)的(de)銅(tong)鏡也僅為星條紋、三角(jiao)紋等等的(de)幾(ji)何文(wen)飾(shi)(shi),絕(jue)無三代(dai)青銅(tong)器紋飾(shi)(shi)的(de)神秘感。
鼎(ding)盛期(qi)(qi)(qi)(qi)即中國(guo)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)時(shi)代,包括夏(xia)、商、西周(zhou)、春秋及戰國(guo)早期(qi)(qi)(qi)(qi),延續(xu)時(shi)間約一(yi)千六百余年(nian)。這(zhe)個時(shi)期(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)主要分為(wei)禮樂(le)器(qi)(qi)(qi)、兵器(qi)(qi)(qi)及雜器(qi)(qi)(qi)。樂(le)器(qi)(qi)(qi)也(ye)(ye)(ye)主要用(yong)在(zai)宗廟祭(ji)祀(si)活動中。禮器(qi)(qi)(qi)是(shi)古代繁文縟節的(de)禮儀中使用(yong)的(de),或陳于廟堂(tang),或用(yong)于宴(yan)飲、盥(guan)洗,還有(you)一(yi)些是(shi)專門做(zuo)殉葬(zang)的(de)明(ming)器(qi)(qi)(qi)。青(qing)銅(tong)禮器(qi)(qi)(qi)帶有(you)一(yi)定的(de)神(shen)(shen)圣性,是(shi)不能在(zai)一(yi)般生活場合使用(yong)的(de)。所有(you)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)中,禮器(qi)(qi)(qi)數量最(zui)多,制(zhi)作也(ye)(ye)(ye)最(zui)精(jing)美(mei)。禮樂(le)器(qi)(qi)(qi)可以代表中國(guo)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)制(zhi)作工藝的(de)最(zui)高水平(ping)。禮器(qi)(qi)(qi)種類包括烹炊器(qi)(qi)(qi)、食器(qi)(qi)(qi)、酒器(qi)(qi)(qi)、水器(qi)(qi)(qi)和神(shen)(shen)像類。這(zhe)一(yi)時(shi)期(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)裝飾最(zui)為(wei)精(jing)美(mei),文飾種類也(ye)(ye)(ye)較多。
青(qing)銅(tong)器最常見花紋(wen)(wen)(wen)(wen)之一,是(shi)饕餮紋(wen)(wen)(wen)(wen),也叫獸面紋(wen)(wen)(wen)(wen)。這(zhe)種(zhong)紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾最早出現在(zai)距今五千(qian)年前長江下游地區的(de)(de)(de)(de)良(liang)渚文化玉器上,山東龍(long)山文化繼(ji)承了(le)這(zhe)種(zhong)紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾。饕餮紋(wen)(wen)(wen)(wen),本身(shen)就有濃厚的(de)(de)(de)(de)神秘色(se)彩。《呂(lv)氏春秋(qiu)·先識》篇內云(yun):“周鼎著饕餮,有首無身(shen),食人未咽,害及其身(shen)。”故(gu)此(ci),一般把這(zhe)種(zhong)獸面紋(wen)(wen)(wen)(wen)稱之為饕餮紋(wen)(wen)(wen)(wen)。饕餮紋(wen)(wen)(wen)(wen)在(zai)二里頭夏文化中(zhong)青(qing)銅(tong)器上已有了(le)。商周兩代的(de)(de)(de)(de)饕餮紋(wen)(wen)(wen)(wen)類(lei)型(xing)很(hen)多,有的(de)(de)(de)(de)像龍(long)、像虎、像牛、像羊、像鹿;還有像鳥、像鳳、像人的(de)(de)(de)(de)。西周時(shi)代,青(qing)銅(tong)器紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾的(de)(de)(de)(de)神秘色(se)彩逐漸減退。龍(long)和鳳,仍然是(shi)許多青(qing)銅(tong)器花紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)母題。可以說(shuo)許多圖(tu)案化的(de)(de)(de)(de)花紋(wen)(wen)(wen)(wen),實(shi)際是(shi)從龍(long)蛇(she)、鳳鳥兩大類(lei)紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾衍變而來(lai)的(de)(de)(de)(de)。
蟬紋(wen),是(shi)(shi)商代、西周常見的(de)(de)(de)(de)(de)花紋(wen),到(dao)了春秋,還(huan)有(you)變形的(de)(de)(de)(de)(de)蟬紋(wen)。春秋時代,螭(chi)龍紋(wen)盛(sheng)行,逐漸占據了統治地位,把其他花紋(wen)差不多(duo)都(dou)擠(ji)掉了。中國青(qing)銅器(qi)還(huan)有(you)一特點(dian),就是(shi)(shi)迄今(jin)為(wei)止沒有(you)發現過(guo)任何肖(xiao)像。不少的(de)(de)(de)(de)(de)青(qing)銅器(qi)用人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)形作為(wei)裝飾品,如(ru)(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)(mian)方鼎、人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)(mian)鉞等,但這些人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)(mian)都(dou)不是(shi)(shi)什(shen)么(me)特定人(ren)(ren)(ren)(ren)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)容。更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)器(qi)物(wu)是(shi)(shi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)整體形象,如(ru)(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)形的(de)(de)(de)(de)(de)燈或(huo)器(qi)座;或(huo)者以人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)整體作為(wei)器(qi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)一部分,如(ru)(ru)鐘架有(you)佩劍人(ren)(ren)(ren)(ren)形舉手托住(zhu)橫梁(liang),銅盤下有(you)幾個人(ren)(ren)(ren)(ren)形器(qi)足(zu)之類(lei),這些人(ren)(ren)(ren)(ren)形大部分是(shi)(shi)男女侍從(cong)的(de)(de)(de)(de)(de)裝束,而且(qie)也不是(shi)(shi)特定婢奴(nu)的(de)(de)(de)(de)(de)肖(xiao)像。四川廣漢三(san)星堆出(chu)土的(de)(de)(de)(de)(de)立體像、人(ren)(ren)(ren)(ren)頭(tou)像,大小均超過(guo)正常人(ren)(ren)(ren)(ren),均長耳突(tu)目,高(gao)鼻闊口,富于神(shen)(shen)秘色彩(cai),應是(shi)(shi)神(shen)(shen)話人(ren)(ren)(ren)(ren)物(wu)。
商周(zhou)青(qing)銅器(qi)中數以萬計的(de)銅器(qi)留有銘文(wen),這些文(wen)字,一般叫金(jin)文(wen)。對于歷(li)史(shi)學者而言起(qi)著證史(shi)、補史(shi)的(de)作用。
中國青銅器的銘文(wen),文(wen)字(zi)以(yi)(yi)鑄(zhu)成者為(wei)多。凹(ao)入的字(zi)樣,稱(cheng)為(wei)陰文(wen),少數(shu)文(wen)字(zi)凸起(qi),稱(cheng)陽(yang)文(wen)。商代和西周(zhou),可(ke)以(yi)(yi)說銘文(wen)都是鑄(zhu)成的,只有極個別用鋒利的工具刻字(zi)的例子。
西(xi)周晚期,開始(shi)出現完全是(shi)刻(ke)(ke)成(cheng)的銘(ming)文(wen)。戰(zhan)國中(zhong)期,大多數銘(ming)文(wen)已(yi)經(jing)是(shi)刻(ke)(ke)制的,連河北省平山中(zhong)山王漢(han)墓的三(san)件極為典(dian)重(zhong)的禮器,都是(shi)契刻(ke)(ke)而成(cheng),其刀法(fa)異常圓熟,有很高(gao)的藝術價值。
中(zhong)國古(gu)(gu)代(dai)青(qing)銅(tong)(tong)器(qi)的(de)(de)另一(yi)(yi)個(ge)突出特征(zheng)是(shi)制作工藝的(de)(de)精巧絕倫,顯示出古(gu)(gu)代(dai)匠師們巧奪天工的(de)(de)創造才(cai)能。用(yong)陶質的(de)(de)復合范澆鑄(zhu)制作青(qing)銅(tong)(tong)器(qi)的(de)(de)和范法(fa)(fa),在中(zhong)國古(gu)(gu)代(dai)得到充分的(de)(de)發展。陶范的(de)(de)選料塑模翻范,花紋刻制均(jun)極(ji)為(wei)考究,渾鑄(zhu)、分鑄(zhu)、鑄(zhu)接、疊鑄(zhu)技術(shu)非常成熟。隨后(hou)發展出來無須(xu)分鑄(zhu)的(de)(de)失蠟法(fa)(fa)工藝技術(shu),無疑是(shi)青(qing)銅(tong)(tong)鑄(zhu)造工藝的(de)(de)一(yi)(yi)大進步。古(gu)(gu)人認(ren)為(wei)青(qing)銅(tong)(tong)器(qi)極(ji)其牢(lao)固,銘(ming)文可以流傳不朽,因此要長期流傳的(de)(de)事項(xiang)必須(xu)鑄(zhu)在青(qing)銅(tong)(tong)物之(zhi)上。因此,銘(ming)文已成為(wei)今天研究古(gu)(gu)代(dai)歷史(shi)的(de)(de)重要材料。
在青(qing)銅器(qi)上加以鑲嵌(qian)(qian)以增加美觀,這種(zhong)技術很早就出現了。鑲嵌(qian)(qian)的材料,第一種(zhong)是綠松石,這種(zhong)綠色的寶石,至今仍(reng)應用在首飾上。第二(er)種(zhong)是玉(yu),有玉(yu)援戈,玉(yu)葉(xie)的矛,玉(yu)刃(ren)的斧鉞(yue)等。第三種(zhong)隕鐵,如鐵刃(ren)銅鉞(yue),鐵援銅刃(ren),經鑒定,鐵刃(ren)均為碩(shuo)鐵。第四種(zhong)是嵌(qian)(qian)紅銅,用紅銅來組(zu)成獸形花紋(wen)。春秋戰國時也(ye)有用金(jin)、銀來鑲嵌(qian)(qian)裝飾的青(qing)銅器(qi)。
東周時代,冶鑄技(ji)(ji)術(shu)發(fa)展較高,出(chu)現(xian)了(le)制造青銅器(qi)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)總結(jie)性文獻(xian)《考工(gong)記》。書中(zhong)對制作鐘鼎(ding)、斧斤(jin)、弋(yi)戟等(deng)各種器(qi)物所用青銅中(zhong)銅錫(xi)的(de)(de)比例做了(le)詳(xiang)細的(de)(de)規定(ding)(ding)。由(you)于(yu)戰爭頻繁,兵器(qi)鑄造得(de)到了(le)迅速發(fa)展。特(te)別是吳、越的(de)(de)寶劍(jian)(jian),異(yi)常鋒利,名聞天(tian)下,出(chu)現(xian)了(le)一(yi)(yi)些著名的(de)(de)鑄劍(jian)(jian)的(de)(de)匠師,如干(gan)將,歐冶子等(deng)人。有的(de)(de)寶劍(jian)(jian)雖已在地下埋藏兩(liang)千多年,但仍然可以切開成(cheng)(cheng)疊的(de)(de)紙(zhi)張。越王勾(gou)踐劍(jian)(jian)等(deng)一(yi)(yi)些劍(jian)(jian),其表(biao)面經過一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)化學處(chu)理,形成(cheng)(cheng)防銹的(de)(de)菱形、鱗(lin)片形或火焰形的(de)(de)花紋,異(yi)常華麗(li)。
轉(zhuan)變時期(qi)一般(ban)指戰國(guo)末年(nian)至秦漢(han)末年(nian)這一時期(qi)。經過幾百年(nian)的(de)(de)兼并戰爭及以富國(guo)、強兵(bing)為(wei)目的(de)(de)的(de)(de)政治、經濟、文化改革,以郡(jun)縣制(zhi)(zhi)取代分封(feng)制(zhi)(zhi),具有中央集權性質的(de)(de)封(feng)建社會最(zui)終(zhong)建立,傳統的(de)(de)禮儀制(zhi)(zhi)度(du)已(yi)徹底瓦解,鐵制(zhi)(zhi)品已(yi)廣泛使用(yong)。社會各領(ling)域均發生了翻(fan)天(tian)覆(fu)地的(de)(de)變化。
青(qing)銅器在社會生活中(zhong)的(de)地位(wei)逐漸下降,器物大多日用化(hua),但是(shi)具體到(dao)某些青(qing)銅器,精美的(de)作(zuo)品還是(shi)不(bu)少(shao)的(de)。如在陜西臨潼秦始皇陵掘(jue)獲的(de)兩乘銅車馬。第一乘駕四(si)馬,車上有棚,御者為坐狀。這兩乘車馬均為青(qing)銅器鑄件構(gou)成,大小(xiao)與實際合(he)乎(hu)比例,極其精巧。車馬上還有不(bu)少(shao)金銀飾(shi)件,通體施以彩繪。第二乘馬,長3.17、高1.06米,可以說是(shi)迄今發掘(jue)到(dao)的(de)形制巨大、結構(gou)又最(zui)復(fu)雜(za)的(de)青(qing)銅器。
到(dao)了東漢(han)末年,陶瓷(ci)器(qi)(qi)得到(dao)較大發展,在社會生活中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)日益重要,從而把日用(yong)青銅器(qi)(qi)皿進(jin)一(yi)步從生活中(zhong)排擠(ji)出去。至于兵器(qi)(qi),工(gong)具等方面,這時鐵器(qi)(qi)早(zao)已占了主(zhu)導地位。隋唐(tang)時期的(de)銅器(qi)(qi)主(zhu)要是各類精美的(de)銅鏡,一(yi)般均(jun)有各種銘文。自此以(yi)后,青銅器(qi)(qi)除了銅鏡外,可以(yi)說(shuo)不再(zai)有什么發展了。
外(wai)觀 銅呈紫紅色光澤的金屬
密度(du) 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)電性能 較好
磁性 抗磁性
晶體類型 面心立方(fang)結構
電(dian)阻率(lv) 1.75×10-8Ω·m
聲速(室溫) 3810(m/s)
楊(yang)氏模量(liang) 110-128GPa
剪切模(mo)量 48GPa
泊(bo)松比 0.34
莫氏硬度 3
維氏硬度 343–369MPa
布氏硬度 235–878MPa
固態密度 8.960g/cm3
熔融液(ye)態密度 8.920g/cm3
比(bi)熱容(rong) 24.440J/(mol·K)
汽化熱 300.4kJ/mol
融化(hua)熱 13.26kJ/mol
熱導率 401W/(m.K)
膨脹(zhang)系數 (25°C)16.5μm/(m·K)
化(hua)合價 通(tong)常(chang)為+2,也有+1(3價銅僅在少數不穩定的化(hua)合物中(zhong)出(chu)現(xian),例(li)如銅酸鉀KCuO2)
在地殼(ke)中(zhong)的含量(ppm) 50
在太陽中的含量(ppm) 0.7
電離(li)能(neng) 7.726電子(zi)伏特
焰色為 綠色
原子大小與結構
電子層(ceng) K-L-M-N
電(dian)子(zi)層分布 2-8-18-1
電(dian)子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1
原子半徑 128pm
范德華半徑 140pm
與氧氣的反應
銅是不(bu)(bu)太活潑(po)的(de)重金屬,在常溫下不(bu)(bu)與(yu)干(gan)燥空氣(qi)中的(de)氧氣(qi)化(hua)合,加熱時能(neng)產生黑色的(de)氧化(hua)銅:
如果繼續在很高溫(wen)度下燃燒,就(jiu)生(sheng)成紅色的(de)Cu2O:
與空氣(qi)的反應(ying)(與O2、H2O、CO2反應(ying))
在(zai)潮濕的(de)空氣中放(fang)久后,銅(tong)(tong)(tong)表(biao)面(mian)會慢(man)慢(man)生成一層銅(tong)(tong)(tong)綠(堿式(shi)碳酸(suan)銅(tong)(tong)(tong)),銅(tong)(tong)(tong)綠可防止(zhi)金(jin)屬進一步腐蝕(shi),其組成是(shi)可變的(de)。
或:
與鹵素的反應
銅可與氯氣在點燃條件下(xia)化(hua)合(he)。
與硫的反應
加熱時,銅與硫(liu)直接(jie)化合生成硫(liu)化亞(ya)銅(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(shi)銅,以(yi)制造印刷線路。
與空氣和稀酸反應
在電位序(金(jin)屬(shu)活(huo)動(dong)性順序)中(zhong)(zhong)(zhong),銅(tong)族元素都在氫以(yi)后,所以(yi)不能(neng)置換稀(xi)酸中(zhong)(zhong)(zhong)的氫。但當(dang)有空(kong)氣存在時,銅(tong)可先被(bei)氧(yang)(yang)化成氧(yang)(yang)化銅(tong),然(ran)后再與酸作用然(ran)后緩(huan)慢溶于這些稀(xi)酸中(zhong)(zhong)(zhong)。方(fang)程式(shi)見下:
與濃鹽酸反應
該反應(ying)符合置換反應(ying)。
與氧化性酸反應
銅會(hui)被硝(xiao)酸、濃硫(liu)酸(需加熱(re))等氧(yang)化(hua)性酸氧(yang)化(hua)而溶解(jie):
催化劑
銅能充(chong)當一些有機反應的催化(hua)劑(ji),如(ru)酒精的催化(hua)氧化(hua):
銅有29個同位素。Cu-63和(he)Cu-65很穩(wen)定,它(ta)們的自旋量子(zi)數都為3/2。
同(tong)位素 豐(feng)度 半衰期(qi) 方式 能量(MeV) 產物
63Cu 69.15% 穩定,帶(dai)34個中子
64Cu 人造 12.700小時 ε - Ni
β - Zn
65Cu 30.85% 穩(wen)定(ding),帶(dai)36個中子
67Cu 人造 61.83小時 β - Zn
實(shi)驗室常用還原劑(如(ru)氫氣)還原氧化銅制得金屬銅。如(ru):
銅常見的價(jia)態是+1和(he)+2。
銅(I)
銅(tong)(I)通常(chang)稱為亞(ya)銅(tong),氯化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(CuCl)、氧化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(Cu2O)、硫化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(Cu2S)都是常(chang)見的一價銅(tong)化(hua)(hua)合物(wu)。[Cu(NH3)2]2-是亞(ya)銅(tong)和(he)氨(an)的配離子,無色,易被氧化(hua)(hua),在(zai)酸性溶液(ye)中自行歧(qi)化(hua)(hua),生(sheng)成Cu(II)和(he)Cu。
銅(II)
銅(tong)(tong)(II)是(shi)銅(tong)(tong)最常(chang)見的(de)(de)價(jia)態,它可以和絕大(da)部分(fen)常(chang)見的(de)(de)陰離子形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)鹽(yan),如眾所周(zhou)知的(de)(de)硫酸(suan)銅(tong)(tong),存在白色(se)的(de)(de)無水物(wu)和藍色(se)的(de)(de)五水合物(wu)。堿式碳酸(suan)銅(tong)(tong),又(you)稱銅(tong)(tong)綠,有好幾種組成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)式。氯化(hua)銅(tong)(tong)和硝(xiao)酸(suan)銅(tong)(tong)也(ye)是(shi)重要的(de)(de)銅(tong)(tong)鹽(yan)。
銅(II)可(ke)以形成一(yi)系(xi)列的(de)配離子,如(ru)Cu(H2O)4(藍色)、CuCl4(黃綠)、Cu(NH3)4(深藍)等,它(ta)們(men)的(de)顏色也(ye)不盡相同。
常見銅化合物
硫酸(suan)(suan)銅(tong)(CuSO4)、醋(cu)酸(suan)(suan)銅(tong)((CH3COO)2Cu)、氧化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(CuO)和(he)氧化(hua)(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(Cu2O)、氯化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(CuCl2)和(he)氯化(hua)(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(CuCl)、硝酸(suan)(suan)銅(tong)(Cu(NO3)2)、氰化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(Cu(CN)2)、脂肪酸(suan)(suan)銅(tong)、環(huan)烷酸(suan)(suan)銅(tong)(C22H14CuO4)等。
銅(tong)是與人類關系非(fei)常(chang)密切的(de)有色(se)金屬,被廣泛地(di)應(ying)用于(yu)電氣、輕工(gong)、機械制造、建筑工(gong)業(ye)、國防(fang)工(gong)業(ye)等領域,在中國有色(se)金屬材料的(de)消費中僅次(ci)于(yu)鋁。銅(tong)是一種(zhong)紅(hong)色(se)金屬,同時也是一種(zhong)綠色(se)金屬。說(shuo)它是綠色(se)金屬,主要是因(yin)為它熔(rong)點較低,容易再熔(rong)化、再冶煉,因(yin)而(er)回收利用相當地(di)便(bian)宜。古代主要用于(yu)器(qi)皿、藝術品及武(wu)器(qi)鑄造,比較有名的(de)器(qi)皿及藝術品如后(hou)母戊鼎(ding)、四羊方尊(zun)。
電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和(he)電(dian)(dian)(dian)子市(shi)場約占總數的(de)(de)(de)28%。1997年(nian),這兩(liang)個市(shi)場成為(wei)銅消(xiao)耗的(de)(de)(de)第二大終端用(yong)戶,擁有(you)25%的(de)(de)(de)市(shi)場份額。在許多電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)產(chan)品(pin)(pin)(例如:電(dian)(dian)(dian)線、母線、變壓器(qi)(qi)繞組、重型馬達、電(dian)(dian)(dian)話(hua)線和(he)電(dian)(dian)(dian)話(hua)電(dian)(dian)(dian)纜),銅的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)都相當地長(chang),只有(you)經過20到50年(nian)以(yi)后,里面(mian)的(de)(de)(de)銅才可以(yi)進(jin)行回收利用(yong)。其他含(han)銅的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和(he)電(dian)(dian)(dian)子產(chan)品(pin)(pin)(比(bi)如:小型電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和(he)消(xiao)費(fei)電(dian)(dian)(dian)子產(chan)品(pin)(pin))使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)則比(bi)較短,一(yi)般是(shi)5~10年(nian)。商業性電(dian)(dian)(dian)子產(chan)品(pin)(pin)和(he)大型電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)產(chan)品(pin)(pin)通常要(yao)回收的(de)(de)(de),因為(wei)它(ta)(ta)們除(chu)含(han)有(you)銅以(yi)外,還有(you)其他珍貴的(de)(de)(de)金屬。盡(jin)管如此(ci),小型的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子消(xiao)費(fei)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)回收率還是(shi)相當低(di)的(de)(de)(de),因為(wei)它(ta)(ta)們里面(mian)幾乎沒有(you)多少銅元(yuan)素。
隨著電子領域科學技(ji)術的(de)(de)(de)快(kuai)速發展,一(yi)些陳舊的(de)(de)(de)含銅產品越(yue)來(lai)越(yue)過時了。比如,在二十世紀80年代,電話轉換(huan)站和中央營(ying)業所(suo)是(shi)銅和銅合金碎屑(xie)的(de)(de)(de)主要來(lai)源,但是(shi)數字轉換(huan)的(de)(de)(de)出(chu)現使得這些笨重(zhong)的(de)(de)(de)、金屬密集的(de)(de)(de)東西變得越(yue)來(lai)越(yue)過時了。
交(jiao)通設(she)備是(shi)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)第(di)三大市(shi)(shi)場,約占(zhan)總數的(de)(de)(de)(de)13%,與二十世(shi)紀60年(nian)代基(ji)本相(xiang)同。盡管交(jiao)通的(de)(de)(de)(de)重要(yao)性(xing)沒有(you)(you)(you)改變,但是(shi)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)形式卻發生(sheng)了很(hen)大的(de)(de)(de)(de)變化。許多年(nian)來(lai),自(zi)動散(san)熱(re)器(qi)是(shi)這方面最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)終端用(yong)(yong)戶(hu);然而(er),銅(tong)(tong)在(zai)自(zi)動電(dian)器(qi)和(he)(he)電(dian)子產品(pin)中的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)飛速增長(chang),而(er)在(zai)熱(re)交(jiao)換器(qi)市(shi)(shi)場中的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)則有(you)(you)(you)所下降。小轎車的(de)(de)(de)(de)平均使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命是(shi)10-15年(nian),幾乎所有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(包括(kuo)散(san)熱(re)器(qi)和(he)(he)配線)都是(shi)在(zai)它的(de)(de)(de)(de)整體(ti)拆卸和(he)(he)回(hui)(hui)收(shou)前來(lai)進行回(hui)(hui)收(shou)的(de)(de)(de)(de)。
工業(ye)機器和(he)設備是另外一個主要的應用市場,在(zai)(zai)當中(zhong)銅往(wang)往(wang)有(you)比較長的使(shi)用壽(shou)命。硬幣和(he)軍火(huo)是這方(fang)面主要的終端用戶(hu)。子彈很少(shao)回收,一些(xie)硬幣可以熔(rong)化,而(er)還(huan)有(you)許多(duo)則由(you)收藏者或儲蓄者保存,不可以進(jin)行回收。在(zai)(zai)機械(xie)和(he)運輸(shu)車輛制造中(zhong),用于制造工業(ye)閥門和(he)配件(jian)、儀表、滑(hua)動軸承、模具、熱交換器和(he)泵等。
在化學工業中廣泛應(ying)用于制造(zao)(zao)真空器(qi)、蒸(zheng)餾鍋(guo)、釀造(zao)(zao)鍋(guo)等。
在國防(fang)工業中用以制造子彈、炮(pao)彈、槍(qiang)炮(pao)零件(jian)等,每(mei)生產300萬發子彈,需用銅13~14噸。
在建筑工(gong)業中,用作各種管(guan)道、管(guan)道配(pei)件、裝(zhuang)飾器件等(deng)。
醫(yi)學中,銅(tong)(tong)(tong)的殺(sha)菌(jun)作(zuo)用很(hen)早就(jiu)被認知(zhi)。自20世紀50年代以來,人(ren)們還發(fa)(fa)現銅(tong)(tong)(tong)有非常好的醫(yi)學用途。后(hou)來,墨西哥科學家也發(fa)(fa)現銅(tong)(tong)(tong)有抗(kang)癌功能(neng)。新世紀,英國研究人(ren)員又發(fa)(fa)現,銅(tong)(tong)(tong)元(yuan)素(su)有很(hen)強的殺(sha)菌(jun)作(zuo)用。相信不(bu)久的將來,銅(tong)(tong)(tong)元(yuan)素(su)將為提(ti)高人(ren)類健(jian)康水平做出巨(ju)大貢(gong)獻(xian)。
有(you)機(ji)(ji)化學(xue)中,有(you)機(ji)(ji)銅鋰化合物是一類重要的金屬有(you)機(ji)(ji)化合物。
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)(de)合金,因(yin)(yin)色黃(huang)(huang)(huang)而得(de)名。黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)機(ji)械性能(neng)(neng)和耐磨(mo)性能(neng)(neng)都(dou)很好,可用于制(zhi)(zhi)造精密儀(yi)器、船(chuan)舶的(de)(de)(de)零(ling)件(jian)、槍炮的(de)(de)(de)彈殼等。黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)敲起來(lai)聲音好聽,因(yin)(yin)此鑼、鈸、鈴、號(hao)等樂器都(dou)是用黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)(tong)制(zhi)(zhi)作的(de)(de)(de)。
航海黃銅 銅與鋅、錫的合金,抗海水(shui)侵蝕,可用來制作船的零件、平衡器(qi)。
青(qing)(qing)(qing)銅 銅與(yu)錫(xi)的(de)(de)合(he)金叫青(qing)(qing)(qing)銅,因色青(qing)(qing)(qing)而(er)得名。在古代為(wei)常用(yong)合(he)金(如中國的(de)(de)青(qing)(qing)(qing)銅時(shi)代)。青(qing)(qing)(qing)銅一般具有較好(hao)的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)、耐磨性(xing)、鑄造性(xing)和優良(liang)的(de)(de)機械性(xing)能(neng)。用(yong)于制造精密軸承(cheng)(cheng)、高壓軸承(cheng)(cheng)、船舶上(shang)抗海水腐蝕(shi)的(de)(de)機械零件(jian)以及各種板(ban)材(cai)(cai)、管材(cai)(cai)、棒材(cai)(cai)等。青(qing)(qing)(qing)銅還(huan)有一個反常的(de)(de)特性(xing)——“熱縮(suo)冷脹”,用(yong)來鑄造塑像,冷卻(que)后(hou)膨脹,可以使眉目更清楚。
磷青(qing)銅(tong) 銅(tong)與錫、磷的合金,堅(jian)硬,可制彈簧(huang)。
白(bai)銅(tong) 白(bai)銅(tong)是銅(tong)與(yu)鎳的合金,其(qi)色澤和銀(yin)一(yi)樣,銀(yin)光閃閃,不(bu)易生銹。常用于制造硬幣、電器、儀表和裝飾(shi)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,硬度(du)大,可(ke)用(yong)來制(zhi)作首飾、裝飾品(pin)。
從銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)中開采出來(lai)的銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)石(shi),經(jing)過(guo)選礦(kuang)(kuang)成(cheng)為含(han)銅(tong)(tong)(tong)品位較高的銅(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)(kuang)或者說是銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)砂,銅(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)(kuang)需要(yao)經(jing)過(guo)冶煉(lian)提成(cheng),才(cai)能(neng)成(cheng)為精銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)制品。最早的銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)石(shi)來(lai)源是孔(kong)雀石(shi)。
銅礦石(shi)的分類(lei)及(ji)屬性:
煉銅(tong)的原料是銅(tong)礦(kuang)石。銅(tong)礦(kuang)石可分為三類:
分類 示例
硫化礦(kuang) 如黃銅礦(kuang)(CuFeS2)、斑(ban)銅礦(kuang)(Cu5FeS4)和輝銅礦(kuang)(Cu2S)等。
氧化礦(kuang) 如赤銅礦(kuang)(Cu2O)、孔(kong)雀石(shi)[Cu?(OH)?CO?]、藍銅礦(kuang)[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)的含量在1%左右(0.5%~3%)的便(bian)有(you)開(kai)采(cai)價值,因為采(cai)用浮選法可以把礦(kuang)石中一部分脈石等雜質除(chu)去,而得到含銅(tong)量較高(8%~35%)的精礦(kuang)砂。
通(tong)過(guo)熔(rong)(rong)融冶煉(lian)和(he)電(dian)(dian)解精(jing)火煉(lian)生產出(chu)陰極銅(tong)(tong),也即電(dian)(dian)解銅(tong)(tong),一般(ban)適于高(gao)品位的(de)(de)(de)(de)硫(liu)化銅(tong)(tong)礦(kuang)。火法冶煉(lian)一般(ban)是先將(jiang)含銅(tong)(tong)百(bai)分(fen)之(zhi)幾(ji)或千分(fen)之(zhi)幾(ji)的(de)(de)(de)(de)原礦(kuang)石,通(tong)過(guo)選礦(kuang)提高(gao)到(dao)20%~30%,作為銅(tong)(tong)精(jing)礦(kuang),在密閉鼓風爐(lu)、反射爐(lu)、電(dian)(dian)爐(lu)或閃速爐(lu)進行造锍(liu)熔(rong)(rong)煉(lian),產出(chu)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)锍(liu)(冰銅(tong)(tong))接著送(song)入轉爐(lu)進行吹(chui)煉(lian)成(cheng)粗銅(tong)(tong),再在另(ling)一種反射爐(lu)內經過(guo)氧化精(jing)煉(lian)脫雜,或鑄(zhu)成(cheng)陽極板進行電(dian)(dian)解,獲得品位高(gao)達99.9%的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)解銅(tong)(tong)。該流(liu)程簡短、適應性強(qiang),銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)回收率可達95%,但因(yin)礦(kuang)石中的(de)(de)(de)(de)硫(liu)在造锍(liu)和(he)吹(chui)煉(lian)兩階(jie)段作為二(er)氧化硫(liu)廢氣排出(chu),不(bu)易回收,易造成(cheng)污染(ran)。90年(nian)代(dai)出(chu)現如白銀(yin)法、諾蘭達法等(deng)熔(rong)(rong)池熔(rong)(rong)煉(lian)以及(ji)日本(ben)的(de)(de)(de)(de)三菱(ling)法等(deng)、火法冶煉(lian)逐漸向連續(xu)化、自動化發展。
從銅(tong)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)冶煉銅(tong):以黃銅(tong)礦(kuang)(kuang)為(wei)(wei)(wei)例,首(shou)先把精(jing)礦(kuang)(kuang)砂、熔(rong)劑(石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)、砂等)和(he)燃料(焦炭、木炭或無煙煤)混(hun)合(he),投入(ru)(ru)“密(mi)閉”鼓風爐中,在(zai)(zai)1000℃左右進行(xing)熔(rong)煉。于是礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)中一(yi)部分(fen)(fen)硫(liu)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)SO?(用于制硫(liu)酸),大(da)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)砷(shen)、銻等雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)As?O?、Sb?O?等揮發性物質(zhi)(zhi)(zhi)而(er)(er)被(bei)除(chu)去(qu)(qu):2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一(yi)部分(fen)(fen)鐵的(de)(de)(de)(de)硫(liu)化(hua)(hua)物轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)(wei)氧(yang)化(hua)(hua)物:2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟(gen)(gen)剩(sheng)余的(de)(de)(de)(de)FeS等便熔(rong)融在(zai)(zai)一(yi)起而(er)(er)形成(cheng)“冰銅(tong)”(主要由Cu?S和(he)FeS互相溶解形成(cheng)的(de)(de)(de)(de),它(ta)的(de)(de)(de)(de)含銅(tong)率在(zai)(zai)20%~50%之間,含硫(liu)率在(zai)(zai)23%~27%之間),FeO跟(gen)(gen)SiO?形成(cheng)熔(rong)渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔(rong)渣浮在(zai)(zai)熔(rong)融冰銅(tong)的(de)(de)(de)(de)上面,容(rong)易分(fen)(fen)離,借以除(chu)去(qu)(qu)一(yi)部分(fen)(fen)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)。然后把冰銅(tong)移入(ru)(ru)轉(zhuan)(zhuan)爐中,加入(ru)(ru)熔(rong)劑(石(shi)(shi)英(ying)砂)后鼓入(ru)(ru)空氣(qi)進行(xing)吹煉(1100~1300℃)。由于鐵比(bi)銅(tong)對氧(yang)有較大(da)的(de)(de)(de)(de)親(qin)和(he)力(li)(li),而(er)(er)銅(tong)比(bi)鐵對硫(liu)有較大(da)的(de)(de)(de)(de)親(qin)和(he)力(li)(li),因此冰銅(tong)中的(de)(de)(de)(de)FeS先轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)(wei)FeO,跟(gen)(gen)熔(rong)劑結(jie)合(he)成(cheng)渣,而(er)(er)后Cu?S才轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)(wei)Cu?O,Cu?O跟(gen)(gen)Cu?S反(fan)應生成(cheng)粗銅(tong)(含銅(tong)量約為(wei)(wei)(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把粗銅(tong)移入(ru)(ru)反(fan)射爐,加入(ru)(ru)熔(rong)劑(石(shi)(shi)英(ying)砂),通入(ru)(ru)空氣(qi),使(shi)粗銅(tong)中的(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)氧(yang)化(hua)(hua),跟(gen)(gen)熔(rong)劑形成(cheng)爐渣而(er)(er)除(chu)去(qu)(qu)。在(zai)(zai)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)除(chu)到一(yi)定程度后,再噴(pen)入(ru)(ru)重油(you),由重油(you)燃燒產生的(de)(de)(de)(de)一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)碳等還原性氣(qi)體(ti)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)亞銅(tong)在(zai)(zai)高溫下還原為(wei)(wei)(wei)銅(tong)。得到的(de)(de)(de)(de)精(jing)銅(tong)約含銅(tong)99.7%。
除了銅(tong)(tong)精礦之(zhi)外(wai),廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)作(zuo)為(wei)(wei)精煉(lian)銅(tong)(tong)的(de)主要原料之(zhi)一,包括(kuo)舊(jiu)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)和(he)新(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong),舊(jiu)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)來(lai)自舊(jiu)設備和(he)舊(jiu)機器,廢(fei)(fei)棄的(de)樓房和(he)地下管道;新(xin)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)來(lai)自加工廠(chang)棄掉的(de)銅(tong)(tong)屑(銅(tong)(tong)材的(de)產出(chu)比為(wei)(wei)50%左右(you)),一般(ban)廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)供(gong)應較穩定,廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)可以分(fen)為(wei)(wei):裸雜銅(tong)(tong):品位在90%以上;黃雜銅(tong)(tong)(電(dian)線(xian)):含銅(tong)(tong)物(wu)料(舊(jiu)馬達、電(dian)路板(ban));由廢(fei)(fei)銅(tong)(tong)和(he)其他類似材料生產出(chu)的(de)銅(tong)(tong),也稱為(wei)(wei)再(zai)生銅(tong)(tong)。
一船適(shi)于(yu)低品位的(de)(de)氧(yang)化(hua)銅(tong)(tong)(tong),生產出(chu)的(de)(de)精銅(tong)(tong)(tong)稱為電(dian)積銅(tong)(tong)(tong)。現代濕(shi)法冶(ye)煉(lian)有硫酸化(hua)焙燒(shao)—浸出(chu)—電(dian)積,浸出(chu)—萃取—電(dian)積,細菌浸出(chu)等法,適(shi)于(yu)低品位復雜礦(kuang)(kuang)、氧(yang)化(hua)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)、含(han)銅(tong)(tong)(tong)廢礦(kuang)(kuang)石的(de)(de)堆浸、槽浸選用或就地浸出(chu)。濕(shi)法冶(ye)煉(lian)技(ji)術正在逐步推廣,預(yu)計本世紀末可達(da)總(zong)產量的(de)(de)20%,濕(shi)法冶(ye)煉(lian)的(de)(de)推出(chu)使銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)冶(ye)煉(lian)成本大(da)(da)大(da)(da)降低。
銅冶煉行業是國(guo)民經濟(ji)(ji)中的基礎(chu)性行業,特別是我(wo)國(guo)正處(chu)于工業化階段(duan),對銅的需求保持高(gao)速增長,銅冶煉行業在國(guo)民經濟(ji)(ji)中的地(di)位將不斷提高(gao)。
世(shi)界銅礦(kuang)資源比較豐(feng)富。銅不(bu)難從它的(de)(de)礦(kuang)石(shi)中(zhong)提(ti)(ti)取(qu)(qu),但可開(kai)采的(de)(de)礦(kuang)藏相對稀少(shao)。有些(xie),如在瑞典(dian)法倫的(de)(de)銅礦(kuang),從13世(shi)紀(ji)開(kai)始,曾(ceng)是(shi)巨大財富的(de)(de)來源。一種提(ti)(ti)取(qu)(qu)這種金屬的(de)(de)方法是(shi)烘(hong)烤硫化礦(kuang)石(shi),然后用水分離(li)出其形(xing)成的(de)(de)硫酸銅。之后流淌過鐵(tie)屑表(biao)面銅就會沉淀,形(xing)成的(de)(de)薄層很(hen)容(rong)易(yi)分離(li)。世(shi)界上已探(tan)明的(de)(de)銅約(yue)為3.5~5.7億(yi)噸(dun),其中(zhong)斑巖銅礦(kuang)約(yue)占(zhan)全(quan)部總量的(de)(de)76%。從地區分布看,全(quan)球銅蘊藏量最(zui)豐(feng)富的(de)(de)地區共(gong)有五個:
非洲:剛果盧伊盧(科盧韋齊)、希(xi)圖魯、贊比亞盧安夏和(he)巴利(li)巴、穆富利(li)拉、恩(en)昌加TLP、恩(en)卡納(羅卡納)。
亞洲(zhou):中(zhong)國白銀(金(jin)川(chuan))/甘(gan)肅、山(shan)東/陽谷祥光銅業大(da)冶(ye)、貴溪、葫蘆島、金(jin)昌、上海、天津、云南、印度伯爾拉銅(代(dai)海伊(yi))、杜蒂戈林(lin)、伊(yi)朗薩(sa)爾切什梅、日本別(bie)子(zi)/愛媛(東予冶(ye)煉(lian)(lian)廠(chang))、小坂(秋(qiu)田)直島(香川(chuan))、小名濱(福(fu)島)、佐賀關(guan)(大(da)分)、玉野(岡山(shan))、哈(ha)薩(sa)克斯(si)坦(tan)巴(ba)爾卡什米斯(si)、杰(jie)茲(zi)卡茲(zi)甘(gan)冶(ye)煉(lian)(lian)廠(chang)、韓國溫山(shan)冶(ye)煉(lian)(lian)廠(chang)Ⅰ、溫山(shan)冶(ye)煉(lian)(lian)廠(chang)Ⅱ、菲律賓伊(yi)莎貝爾/萊特(te)(菲律賓熔煉(lian)(lian)與精煉(lian)(lian)協(xie)會)、烏茲(zi)別(bie)克斯(si)坦(tan)阿爾馬雷克冶(ye)煉(lian)(lian)廠(chang)。
歐洲(zhou):奧地利布里克斯萊格(ge)比利時貝爾(er)瑟;霍博(bo)肯、UM皮爾(er)多普芬蘭哈爾(er)亞瓦爾(er)塔(ta)(ta)德國漢堡(bao)、黑特施泰、呂嫩Lunen170、意大利波代(dai)馬(ma)(ma)格(ge)拉、波蘭格(ge)沃(wo)古夫Ⅰ、格(ge)沃(wo)古夫Ⅱ、萊格(ge)尼察(cha)冶(ye)煉(lian)(lian)廠、羅馬(ma)(ma)尼亞茲拉特納(na)冶(ye)煉(lian)(lian)廠、俄羅斯基洛夫格(ge)拉德(卡(ka)拉塔(ta)(ta))、克拉斯諾烏拉爾(er)斯克冶(ye)煉(lian)(lian)廠、納(na)杰(jie)日(ri)金斯基、諾里爾(er)斯克冶(ye)煉(lian)(lian)廠、中烏拉爾(er)斯克冶(ye)煉(lian)(lian)廠、西(xi)班牙(ya)韋爾(er)瓦、瑞典倫島、英(ying)國沃(wo)爾(er)索(suo)爾(er)、南斯拉夫博(bo)爾(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 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇(su)聯 1290 1320 1270 880
中國 346 398 470 590
法(fa)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 53.2 131.9 259 343.2
英國 512.2 355.4 327.7 269.4
十大國消費量 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全球消(xiao)費量(liang) 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
美國(guo) 1346.8 1147 1243.6 1760.5
加拿大 780.9 612.4 794.1 764.2
贊比(bi)亞 656.2 574.5 463.2 440
波蘭 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
十國小(xiao)計 5666.1 5286.2 5882.1 7085.8
全球(qiu)總計 7716.4 7622.3 8306.3 9289.6
銅(tong)的(de)離(li)子(zi)(銅(tong)質)對生物而言,不(bu)論是動物或(huo)植物,是必需的(de)元素。人體(ti)缺乏銅(tong)會引起(qi)貧血,毛發異(yi)常,骨和動脈異(yi)常,以至腦障礙(ai)。但如過剩,會引起(qi)肝硬化、腹瀉、嘔(ou)吐、運動障礙(ai)和知(zhi)覺神(shen)經障礙(ai)。一般來說,牛肉、葵花籽、可(ke)可(ke)、黑椒、羊(yang)肝等等都有豐(feng)富的(de)銅(tong)質。
銅是人體必需的(de)微量(liang)礦物質(zhi),在攝入后15分鐘即可(ke)進入血液中(zhong),同時存在于紅血球內外,可(ke)幫助鐵質(zhi)傳(chuan)遞(di)蛋(dan)白,在血紅素形成(cheng)過程中(zhong)扮演(yan)催(cui)化的(de)重要角(jiao)色。而且在食物烹飪過程中(zhong),銅元(yuan)素不易被破壞掉(diao)。
銅(tong)廣泛分布于生(sheng)物組(zu)織(zhi)中,大部分以有機復合物存在,很多是(shi)金屬(shu)蛋白,以酶的(de)(de)形式起著功能作用。每個含銅(tong)蛋白的(de)(de)酶都有它清楚的(de)(de)生(sheng)理生(sheng)化作用,生(sheng)物系統(tong)中許(xu)多涉及氧的(de)(de)電子傳遞和氧化還(huan)原反應都是(shi)由含銅(tong)酶催化的(de)(de),這些(xie)酶對生(sheng)命過程都是(shi)至關重要的(de)(de)。
當然,銅(tong)作為重金屬,攝入過量也會有(you)(you)(you)危害(hai)。銅(tong)離子會使蛋白質變(bian)性(xing)(xing)(xing)。如硫酸銅(tong)對胃(wei)腸(chang)道(dao)有(you)(you)(you)刺(ci)(ci)激作用,誤服(fu)引起(qi)惡心、嘔(ou)吐、口內(nei)有(you)(you)(you)銅(tong)性(xing)(xing)(xing)味、胃(wei)燒灼感(gan)。嚴重者有(you)(you)(you)腹絞痛、嘔(ou)血、黑便。可(ke)造成嚴重腎(shen)損害(hai)和(he)溶血,出現(xian)黃(huang)疸、貧血、肝大(da)、血紅蛋白尿、急性(xing)(xing)(xing)腎(shen)功能衰竭和(he)尿毒癥(zheng)。對眼和(he)皮膚有(you)(you)(you)刺(ci)(ci)激性(xing)(xing)(xing)。長期接(jie)觸可(ke)發(fa)生接(jie)觸性(xing)(xing)(xing)皮炎和(he)鼻、眼黏(nian)膜刺(ci)(ci)激并出現(xian)胃(wei)腸(chang)道(dao)癥(zheng)狀(zhuang)。
成(cheng)年人每(mei)天需(xu)要銅(tong)(tong)0.05~2毫(hao)克(ke),孕、產婦(fu)和青、少年(少年食品(pin))的(de)(de)(de)需(xu)要量(liang)還要多些。足月生下的(de)(de)(de)嬰兒(er)體(ti)內(nei)含銅(tong)(tong)量(liang)約為16毫(hao)克(ke),按單位體(ti)重比成(cheng)年人要高(gao)得(de)多,其中(zhong)約70%集中(zhong)在(zai)肝(gan)中(zhong),由此(ci)可見,胎(tai)(tai)兒(er)的(de)(de)(de)肝(gan)是(shi)含銅(tong)(tong)量(liang)極高(gao)的(de)(de)(de)器官。從(cong)妊娠(shen)(shen)開始(shi),胎(tai)(tai)兒(er)體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)含銅(tong)(tong)量(liang)就(jiu)急劇(ju)增加,約從(cong)妊娠(shen)(shen)的(de)(de)(de)第200天到出生,銅(tong)(tong)含量(liang)約增加4倍。因(yin)此(ci),妊娠(shen)(shen)后(hou)期是(shi)胎(tai)(tai)兒(er)吸收銅(tong)(tong)最多的(de)(de)(de)時期,早產兒(er)易患缺銅(tong)(tong)癥就(jiu)是(shi)這個原因(yin)。孕婦(fu)體(ti)內(nei)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)濃度在(zai)妊娠(shen)(shen)過程中(zhong)逐漸上升,這可能與胎(tai)(tai)兒(er)長大體(ti)內(nei)雌(ci)激素水平(ping)增加有(you)關。正(zheng)常情況下,孕婦(fu)不需(xu)要額(e)外補充銅(tong)(tong)劑,銅(tong)(tong)過量(liang)可產生致(zhi)畸作用(yong)。
中國營養學會沒有制(zhi)定(ding)每(mei)(mei)日(ri)膳食(shi)中銅的(de)(de)需要量(liang),但制(zhi)定(ding)了每(mei)(mei)日(ri)銅的(de)(de)“安(an)全和適宜(yi)的(de)(de)攝入(ru)量(liang)”,半歲(sui)(sui)前嬰兒每(mei)(mei)天(tian)需0.5~0.7毫(hao)克,半歲(sui)(sui)至1歲(sui)(sui)每(mei)(mei)天(tian)0.7~1.0毫(hao)克,1歲(sui)(sui)以上(shang)(shang)每(mei)(mei)天(tian)1.0~1.5毫(hao)克,4歲(sui)(sui)以上(shang)(shang)每(mei)(mei)天(tian)1.5~2.0毫(hao)克,7歲(sui)(sui)以上(shang)(shang)每(mei)(mei)天(tian)2.0~2.5毫(hao)克,11歲(sui)(sui)以上(shang)(shang)至青年、成年,均為(wei)每(mei)(mei)天(tian)2.0~3.0毫(hao)克。這個攝入(ru)量(liang)與美國科學研究委(wei)員會制(zhi)定(ding)的(de)(de)“估計(ji)每(mei)(mei)日(ri)飲食(shi)中安(an)全充足的(de)(de)銅攝取量(liang)”相當。
銅(tong)與(yu)(yu)(yu)人(ren)體(ti)(ti)健(jian)康關系密(mi)切(qie)。人(ren)體(ti)(ti)每天都要(yao)攝入各種微量元(yuan)(yuan)素(su),銅(tong)是(shi)人(ren)體(ti)(ti)不能(neng)缺(que)少的(de)金屬元(yuan)(yuan)素(su)之一(yi)。成(cheng)年(nian)人(ren)體(ti)(ti)內,1千克體(ti)(ti)重(zhong)中(zhong),銅(tong)含(han)量大約為(wei)(wei)1.4mg~2.1mg;血(xue)(xue)液中(zhong)銅(tong)的(de)含(han)量約為(wei)(wei)1.0mg~1.5mg。這一(yi)數(shu)量雖小,但它對于維持(chi)身(shen)體(ti)(ti)健(jian)康和(he)(he)器官的(de)正常運行(xing)(xing)卻不可(ke)缺(que)少。這是(shi)因(yin)為(wei)(wei)銅(tong)元(yuan)(yuan)素(su)在機(ji)(ji)體(ti)(ti)運行(xing)(xing)中(zhong)具有特殊的(de)作用。銅(tong)是(shi)機(ji)(ji)體(ti)(ti)內蛋白(bai)(bai)質和(he)(he)酶的(de)重(zhong)要(yao)組成(cheng)部分,許多重(zhong)要(yao)的(de)酶需要(yao)微量銅(tong)的(de)參與(yu)(yu)(yu)和(he)(he)活化(hua)。例如,銅(tong)可(ke)以(yi)催化(hua)血(xue)(xue)紅蛋白(bai)(bai)的(de)合成(cheng)。研究表明(ming),缺(que)銅(tong)會導(dao)致血(xue)(xue)漿膽固醇(chun)升高,增(zeng)加動脈粥樣硬化(hua)的(de)危(wei)險,因(yin)而是(shi)引發(fa)冠狀動脈心臟病(bing)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。科學家還發(fa)現,營養性貧(pin)血(xue)(xue)、白(bai)(bai)癜(dian)風、骨質疏松癥(zheng)、胃(wei)癌(ai)及食道癌(ai)等(deng)疾病(bing)的(de)產生也都與(yu)(yu)(yu)人(ren)體(ti)(ti)缺(que)銅(tong)有關。嚴(yan)重(zhong)缺(que)銅(tong)和(he)(he)長期邊(bian)緣性缺(que)銅(tong),還會引發(fa)小兒發(fa)育(yu)不良和(he)(he)一(yi)些(xie)地方病(bing)。
吸(xi)收率30%~40%。胃(wei)、十二指(zhi)腸(chang)和小腸(chang)上部是(shi)銅的(de)主要吸(xi)收部位,其(qi)腸(chang)吸(xi)收是(shi)主動吸(xi)收過程。膜內外(wai)銅離子(zi)的(de)轉運體為ATP酶,依靠天冬氨酸(suan)殘(can)基磷酸(suan)化供(gong)能,能將主動吸(xi)收的(de)銅與門靜脈側支循環中的(de)白蛋白結合(he),運至肝(gan)臟進一步(bu)參與代(dai)謝(xie)。
銅(tong)(tong)(tong)主要通(tong)過膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)汁排(pai)泄(xie),膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)汁中含有低分(fen)子和(he)高分(fen)子量的(de)銅(tong)(tong)(tong)結合(he)(he)化(hua)合(he)(he)物,前者多存在(zai)肝膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)汁中,后者則多在(zai)膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)囊膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)汁中。銅(tong)(tong)(tong)可以通(tong)過溶酶體的(de)胞(bao)吐作(zuo)(zuo)用或(huo)ATP酶的(de)銅(tong)(tong)(tong)轉移作(zuo)(zuo)用而進入膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)汁內,膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)汁中的(de)銅(tong)(tong)(tong)也(ye)可以是肝細(xi)胞(bao)溶酶體對存在(zai)于膽(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)汁中銅(tong)(tong)(tong)結合(he)(he)蛋白分(fen)解(jie)的(de)結果(guo)。血漿中銅(tong)(tong)(tong)大(da)多與銅(tong)(tong)(tong)藍蛋白結合(he)(he)或(huo)存在(zai)于腎細(xi)胞(bao)內,很(hen)少濾過腎小(xiao)球(qiu),正常(chang)情況(kuang)下尿(niao)液中含銅(tong)(tong)(tong)量甚微。當銅(tong)(tong)(tong)的(de)排(pai)泄(xie)、存儲(chu)和(he)銅(tong)(tong)(tong)藍蛋白合(he)(he)成失衡時會出現銅(tong)(tong)(tong)尿(niao)。
銅(tong)是人體(ti)健康不可(ke)缺少(shao)的(de)微量(liang)營養素,對于血液、中樞神經和(he)免疫系統(tong),頭發(fa)、皮(pi)膚(fu)和(he)骨骼組織以及腦子和(he)肝、心等內臟的(de)發(fa)育和(he)功能(neng)有重要影響。銅(tong)主要從日常飲食中攝入。世界衛生(sheng)組織建議,為了維持健康,成人每公斤體(ti)重每天應攝入0.03毫克銅(tong)。孕婦和(he)嬰(ying)幼兒應加倍。缺銅(tong)會引(yin)起各種疾病(bing),可(ke)以服(fu)用(yong)含銅(tong)補劑和(he)藥丸來(lai)加以補充。
銅(tong)(tong)(tong)在人體內含量約(yue)100~150mg,血清銅(tong)(tong)(tong)正常值100~120μg/dl,是人體中含量位居第二的必需微量元素。含銅(tong)(tong)(tong)的酶有酪氨酸酶、單胺氧化(hua)(hua)酶、超(chao)氧化(hua)(hua)酶、超(chao)氧化(hua)(hua)物歧化(hua)(hua)酶、血銅(tong)(tong)(tong)藍(lan)蛋白(bai)等。銅(tong)(tong)(tong)對血紅蛋白(bai)的形成起活化(hua)(hua)作用(yong),促進鐵的吸收(shou)和(he)利用(yong),在傳遞電子、彈性蛋白(bai)的合(he)成、結締組織的代(dai)謝、嘌呤代(dai)謝、磷(lin)脂及神經組織形成方面有重要意義。
銅(tong)缺乏(fa)可引(yin)起如下疾病:
1.貧血
一(yi)般最常見的臨床表現(xian)為(wei)頭暈、乏(fa)力、易倦、耳(er)鳴、眼花。皮膚黏膜及指甲等顏色(se)蒼白,體力活動后感覺氣促、心(xin)悸(ji)。嚴重貧(pin)血時(shi),即(ji)使在休息(xi)時(shi)也出現(xian)氣短和心(xin)悸(ji),在心(xin)尖和心(xin)底部可聽到柔(rou)和的收縮(suo)期雜音。
2.骨骼改變。
臨床表現為骨質疏松,易發生骨折。
3.銅(tong)與(yu)冠心病。
4.銅與白(bai)癜風病(bing)。
5.女性不孕癥。
1.
缺銅會使神(shen)(shen)經系統(tong)的抑制過程失調(diao),使神(shen)(shen)經系統(tong)處于興(xing)奮狀(zhuang)態而(er)導(dao)致失眠,久(jiu)(jiu)而(er)久(jiu)(jiu)之可發生神(shen)(shen)經衰弱。
人體缺銅可(ke)適量增加攝(she)入含(han)銅較高的食物,如口蘑、海(hai)米、紅茶、花茶、磚茶、榛子(zi)、葵花子(zi)、芝(zhi)麻醬、西瓜子(zi)、綠茶、核桃、黑胡椒、可(ke)可(ke)、肝、豆制品(pin)等(deng)。
銅(tong)離(li)子可(ke)以(yi)(yi)消毒殺(sha)菌(jun)(jun)、衛(wei)生(sheng)防(fang)疫。例(li)如(ru):可(ke)以(yi)(yi)殺(sha)滅易于在(zai)水中(zhong)滋(zi)生(sheng)的大腸桿菌(jun)(jun)和痢疾等病菌(jun)(jun),清(qing)除水中(zhong)傳播血吸蟲病的蛞蝓和螺等軟體動物,以(yi)(yi)及傳播瘧疾的蚊子幼蟲等疾病攜帶體。它(ta)還可(ke)以(yi)(yi)應用在(zai)游泳池(chi)內,防(fang)止(zhi)綠(lv)藻(zao)污染(ran)和通過地板傳染(ran)足癬(xian)等等。
銅(tong)是人體內(nei)一(yi)種必(bi)需的(de)(de)微量元素,在人體的(de)(de)新陳(chen)代謝過(guo)程中(zhong)起著重要的(de)(de)作用。
1.大(da)(da)腦(nao)的(de)“益友(you)”銅(tong)與鋅、鐵等(deng)(deng)一樣都是(shi)大(da)(da)腦(nao)神經遞質(zhi)的(de)重要(yao)(yao)成分。如(ru)果攝取(qu)不足可致神經系統失調,大(da)(da)腦(nao)功能會發生障礙(ai)。銅(tong)缺乏將(jiang)使腦(nao)細胞中的(de)色(se)素(su)氧(yang)化(hua)酶減(jian)少,活(huo)力下降,從而使記(ji)憶(yi)衰退、思維紊亂(luan)、反應遲鈍,甚至(zhi)步態不穩、運動(dong)失常等(deng)(deng)。要(yao)(yao)有一副健康靈活(huo)的(de)大(da)(da)腦(nao),是(shi)離不開銅(tong)元素(su)這(zhe)個(ge)益友(you)的(de)。
2.心(xin)臟(zang)的“衛士 當人(ren)們將心(xin)臟(zang)病(bing)的原因單純(chun)歸咎于脂肪、高(gao)膽固醇飲食時,美國科學家(jia)提(ti)醒人(ren)們:絕對不(bu)可忽(hu)視銅元素的缺(que)乏(fa)。銅元素在人(ren)體內參(can)與多種金屬酶的合(he)成(cheng)(cheng),其中(zhong)的氧化酶是(shi)構成(cheng)(cheng)心(xin)臟(zang)血管(guan)(guan)的基質膠原和彈(dan)性(xing)蛋(dan)白形成(cheng)(cheng)過程(cheng)中(zhong)必不(bu)可少的物質,而膠原又是(shi)將心(xin)血管(guan)(guan)的肌細胞牢固地連接起來(lai)的纖維成(cheng)(cheng)分,彈(dan)性(xing)蛋(dan)白則具有促使心(xin)臟(zang)和血管(guan)(guan)壁保(bao)持彈(dan)性(xing)之功能。因此(ci),銅元素一(yi)旦缺(que)乏(fa),此(ci)類酶的合(he)成(cheng)(cheng)減少,心(xin)血管(guan)(guan)就無法(fa)維持正(zheng)常的形態和功能,從(cong)而給冠(guan)心(xin)病(bing)入侵(qin)以可乘之機(ji)。
3.造血(xue)的(de)“助手”眾(zhong)所周知(zhi),鐵(tie)是(shi)人(ren)體(ti)造血(xue)的(de)重要原(yuan)料,但鐵(tie)元(yuan)素(su)要成(cheng)為紅(hong)血(xue)球中(zhong)(zhong)的(de)一部分,必須依靠(kao)銅(tong)元(yuan)素(su)的(de)幫忙。奧妙在于血(xue)紅(hong)蛋(dan)白(bai)中(zhong)(zhong)的(de)鐵(tie)是(shi)三價鐵(tie)離子,而(er)來(lai)源于食物(wu)中(zhong)(zhong)的(de)乃是(shi)二價鐵(tie)離子,二價鐵(tie)離子要轉化成(cheng)三價鐵(tie)離子,有(you)賴于含銅(tong)的(de)活性物(wu)質——血(xue)漿銅(tong)藍(lan)蛋(dan)白(bai)的(de)氧化作用。如(ru)果體(ti)內(nei)缺銅(tong),血(xue)漿銅(tong)藍(lan)蛋(dan)白(bai)的(de)濃(nong)度勢必降低,從(cong)而(er)導致(zhi)鐵(tie)難(nan)以轉化而(er)誘發貧血(xue)癥。
4.助孕(yun)(yun)的(de)(de)“新星”育(yu)齡女(nv)性要懷孕(yun)(yun)也(ye)離不開銅(tong)。據(ju)產科醫生研究,婦(fu)女(nv)缺銅(tong)就難以受孕(yun)(yun),即使受孕(yun)(yun)也(ye)會因缺銅(tong)而削弱(ruo)羊(yang)膜的(de)(de)厚度和韌(ren)性,導致羊(yang)膜早破,引起流產或胎兒感染(ran)。故女(nv)性要想出(chu)一個健康聰明(ming)的(de)(de)小寶貝(bei),也(ye)須借助銅(tong)元素的(de)(de)一臂之力。
5.抗衰老(lao)的(de)(de)“能(neng)手”人(ren)(ren)體的(de)(de)衰老(lao)是因為體內的(de)(de)自由基(ji)的(de)(de)代(dai)謝(xie)廢(fei)物(wu)起著(zhu)相當大的(de)(de)作(zuo)用,又是多種(zhong)老(lao)年疾病的(de)(de)禍根。其中(zhong)的(de)(de)羥自由基(ji),毒性最強(qiang),不(bu)但會通過脂質過氧(yang)(yang)化(hua)反應(ying)損害細(xi)胞(bao)膜,而且(qie)會破壞細(xi)胞(bao)核(he)的(de)(de)遺傳物(wu)質,導致細(xi)胞(bao)死亡。此外,還可使許多重要酶的(de)(de)活性降低甚至消失。研究表明,含銅的(de)(de)金屬硫蛋白、超(chao)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)歧化(hua)酶等(deng)具有(you)較強(qiang)的(de)(de)清掃此種(zhong)代(dai)謝(xie)廢(fei)物(wu)的(de)(de)功能(neng),保護人(ren)(ren)體細(xi)胞(bao)不(bu)受其害,可見銅元素在抗衰老(lao)中(zhong)有(you)舉足(zu)輕(qing)重的(de)(de)地位。
即可(ke)收到良好的(de)(de)(de)效果。實驗證明(ming),人體攝(she)入(ru)足夠的(de)(de)(de)銅,可(ke)在侵入(ru)人體的(de)(de)(de)流(liu)(liu)感(gan)病(bing)毒表(biao)面聚集較多的(de)(de)(de)銅離(li)(li)子(zi),從而為維(wei)生(sheng)素(su)攻擊流(liu)(liu)感(gan)病(bing)毒提(ti)供(gong)有(you)效的(de)(de)(de)“靶子(zi)”。維(wei)生(sheng)素(su)C與(yu)病(bing)毒表(biao)面的(de)(de)(de)銅離(li)(li)子(zi)發(fa)生(sheng)作用(yong),構成一(yi)種(zhong)可(ke)以分(fen)離(li)(li)的(de)(de)(de)含有(you)活性氧離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)不穩定化合物,促使含有(you)蛋白質的(de)(de)(de)病(bing)毒表(biao)面發(fa)生(sheng)破裂(lie),進而置病(bing)毒于死(si)地。為此,專(zhuan)家將維(wei)生(sheng)素(su)C與(yu)銅元素(su)稱(cheng)為一(yi)對防治流(liu)(liu)感(gan)的(de)(de)(de)最佳“搭(da)檔”。
6.防(fang)治白發的(de)(de)“靈(ling)丹(dan)”人的(de)(de)頭發為(wei)何早白?體(ti)(ti)內(nei)缺(que)銅是(shi)一(yi)個(ge)重要原因。缺(que)銅可使人體(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)酪氨酸酶的(de)(de)形成(cheng)困難,導致酪氨酸轉變成(cheng)多巴的(de)(de)過程(cheng)受阻。多巴為(wei)多巴胺(an)的(de)(de)前體(ti)(ti),而(er)多巴胺(an)又(you)是(shi)黑(hei)色(se)素的(de)(de)中間產物,最終(zhong)妨礙黑(hei)色(se)素的(de)(de)合成(cheng),遂引起頭發變白。欲求黑(hei)發不衰,補足銅元素是(shi)有效的(de)(de)一(yi)招。
如(ru)何補(bu)銅呢?增加富含銅元(yuan)素(su)的食物(wu),如(ru)動物(wu)肝臟、蝦、豆類、鮮肉、果仁等(deng)。
銅(tong)(tong)是人(ren)體不可缺少的(de)(de)微量元素。成(cheng)人(ren)體內一般(ban)含(han)銅(tong)(tong)70~100mg,平均每千克體重含(han)銅(tong)(tong)1.9~2.1mg。銅(tong)(tong)存在于人(ren)們的(de)(de)所(suo)有器官(guan)和組織(zhi)中(zhong),通常與蛋白質或其他(ta)有機物結合,而(er)不以自由銅(tong)(tong)離子的(de)(de)形(xing)式存在。肝臟是儲存銅(tong)(tong)的(de)(de)倉(cang)庫,含(han)銅(tong)(tong)量最高(gao)。腦和心(xin)臟也含(han)有較多的(de)(de)銅(tong)(tong)。健康人(ren)血液中(zhong)的(de)(de)銅(tong)(tong)含(han)量1.1~1.5mg/L,它隨著年(nian)齡、運動和健康而(er)發生變化。
銅是機(ji)(ji)體內蛋(dan)白(bai)質和(he)酶(mei)的(de)(de)重要(yao)組分,如(ru)銅藍蛋(dan)白(bai)、細胞色素、C氧(yang)化酶(mei)等。許(xu)多(duo)關(guan)鍵(jian)的(de)(de)酶(mei),需要(yao)鋼的(de)(de)參與和(he)活化,對機(ji)(ji)體的(de)(de)代(dai)謝(xie)過程產生(sheng)作用(yong),促進人(ren)體的(de)(de)許(xu)多(duo)功(gong)能。這就是為什么這么微量(liang)的(de)(de)銅,會對生(sheng)命產生(sheng)至關(guan)重要(yao)作用(yong)的(de)(de)主要(yao)原因。例(li)如(ru):它有助(zhu)于提供機(ji)(ji)體生(sheng)物(wu)化學過程所(suo)需的(de)(de)能量(liang);幫助(zhu)形成血液中的(de)(de)血紅素,影響(xiang)皮膚(fu)色素的(de)(de)形成;促進在骨(gu)膠原及彈性蛋(dan)白(bai)中形成交聯,保持(chi)和(he)恢復結締(di)組織;參與葡萄糖和(he)膽(dan)固醇(chun)的(de)(de)代(dai)謝(xie)過程;影響(xiang)頭發、皮膚(fu)、骨(gu)骼、大腦的(de)(de)發育,以(yi)及心臟、肝臟、中樞神經(jing)和(he)免疫(yi)系統的(de)(de)功(gong)能等。
此(ci)外(wai),某些(xie)含(han)銅的(de)(de)藥劑有消(xiao)炎和治(zhi)療關節炎的(de)(de)作(zuo)用(yong),并已在一(yi)些(xie)國家得到應用(yong)。長期以來人(ren)(ren)們得出這(zhe)樣(yang)的(de)(de)經(jing)驗,配(pei)戴銅具有治(zhi)療關節炎的(de)(de)作(zuo)用(yong)。這(zhe)可能是由于汗(han)水溶解的(de)(de)微(wei)量鋼經(jing)皮膚(fu)而被人(ren)(ren)體吸收的(de)(de)結果。銅在放射科(ke)和治(zhi)療痙攣、癲(dian)癇和痛(tong)風上的(de)(de)應用(yong)也正(zheng)在研究(jiu)中。
缺(que)銅(tong)有(you)礙人(ren)體健康,長時間邊(bian)緣性缺(que)銅(tong)的(de)影(ying)響是潛移默化(hua)的(de)。它(ta)會引(yin)起嬰幼兒發育不良。此(ci)外,在(zai)我國以及印度、坦桑尼亞、南非等地發現了膝蓋(gai)彎曲(qu)的(de)“膝外翻癥(zheng)”,這是缺(que)銅(tong)的(de)一種典(dian)型癥(zheng)狀。分析表明畸形骨骼中的(de)銅(tong)含量顯著低(di)于(yu)正常值。
值得(de)注意的是,最近的研究發(fa)(fa)現(xian),缺(que)銅是增(zeng)加(jia)冠心病(bing)(bing)(bing)發(fa)(fa)病(bing)(bing)(bing)率的一個因素!冠心病(bing)(bing)(bing)是由(you)于血(xue)液中過高(gao)的冠狀動(dong)脈管壁上沉積,造成(cheng)堵塞(sai)(動(dong)脈粥(zhou)樣(yang)硬(ying)化),從而(er)引起心臟(zang)供血(xue)不足(zu)的一種常見的心臟(zang)病(bing)(bing)(bing)。脂(zhi)肪的代(dai)謝過程(cheng)對銅很(hen)敏感。對大(da)鼠的試驗表明,缺(que)銅會顯著(zhu)升高(gao)血(xue)漿膽固醇,改變膽固醇與脂(zhi)蛋白(bai)的結合(he)形式,增(zeng)加(jia)動(dong)脈粥(zhou)樣(yang)硬(ying)化的危險。還發(fa)(fa)現(xian)缺(que)銅會引起大(da)鼠的心臟(zang)生理發(fa)(fa)生異常,它與人類冠心病(bing)(bing)(bing)的某些病(bing)(bing)(bing)癥相(xiang)似(si),這就更證實了缺(que)銅與冠心病(bing)(bing)(bing)之間的聯系(xi)。
銅對人(ren)體的(de)潛在毒(du)性(xing)很輕,只有當攝(she)入量大(da)大(da)超(chao)過(guo)了正常值時(shi),方會引起(qi)胃腸(chang)紊亂等不(bu)良(liang)反應。研究(jiu)結果表明,當成年(nian)男(nan)子和(he)女子每天攝(she)入量分別超(chao)過(guo)12mg和(he)10mg時(shi),會對人(ren)體生(sheng)物化學(xue)過(guo)程產生(sheng)輕微的(de)影響。
鑒于銅的(de)潛在毒性較低,相反地它(ta)卻是人(ren)體(ti)健(jian)康不(bu)可缺少(shao)的(de)元素(su),世界衛生組(zu)織(zhi)的(de)專(zhuan)家組(zu)已作出結論,缺銅的(de)危害遠比銅的(de)毒性大得多(duo)。除了某些(xie)罕見(jian)的(de)遺傳外,人(ren)們主(zhu)要(yao)防止的(de)是缺銅。要(yao)充分保(bao)證膳食(shi)中(zhong)有足夠的(de)銅,以滿足身體(ti)的(de)需要(yao)。對歐美發達國(guo)家膳食(shi)結構中(zhong)含銅量的(de)調(diao)查(cha)結果(guo),已為防止缺銅敲(qiao)起了警鐘(zhong)。實際上(shang),許多(duo)人(ren)已在服用含銅片劑(ji)來補(bu)充營養。
哪(na)些人應(ying)特別(bie)注(zhu)意對(dui)銅的攝入:
①孕婦、嬰兒和兒童(tong)
他(她)們需要攝入較多的(de)銅。保持體(ti)內鋼的(de)平衡是決定胎兒和嬰兒成(cheng)長(chang)快慢的(de)一個主要因素,應特(te)別關注(zhu)。
②膳(shan)食不(bu)正常的人(ren)群
貧困地區營養(yang)不(bu)良(liang)的(de)居民,生活難以自理(主要是老年人和殘疾人)或(huo)有偏食(shi)(shi)習慣的(de)人群,他們的(de)膳食(shi)(shi)結構往往不(bu)合理容易由于(yu)缺銅(tong)而影響健康。
③某些病人
慢性肝炎的患者(zhe),定期接受血(xue)液透析以及長期依(yi)賴輸液代替(ti)或補(bu)充(chong)進食的病人(ren),應對他們的銅攝入量進行監測。此外,某(mou)些(xie)患有代謝異常的病人(ren)也應該(gai)注意缺(que)銅的潛在影響(xiang)。
④嚴重銅代謝異(yi)常的遺傳病人(ren)
在人(ren)的(de)(de)血(xue)液(ye)中(zhong),銅(tong)是鐵(tie)的(de)(de)“助手”。銅(tong)的(de)(de)吸(xi)收(shou)部位主(zhu)要(yao)是胃(wei)和小(xiao)腸(chang)上部。銅(tong)在腸(chang)中(zhong)被吸(xi)收(shou)后(hou)進人(ren)血(xue)液(ye)中(zhong),80%的(de)(de)結合(he)成(cheng)血(xue)漿銅(tong)藍(lan)蛋白。銅(tong)在血(xue)紅蛋白形(xing)成(cheng)中(zhong)的(de)(de)作(zuo)用,一(yi)般(ban)認為是促(cu)進對(dui)腸(chang)道鐵(tie)(鐵(tie)食品)的(de)(de)吸(xi)收(shou)和從肝及網狀內皮系統的(de)(de)貯藏中(zhong)使它釋放出(chu)來,故銅(tong)對(dui)于血(xue)紅蛋白的(de)(de)形(xing)成(cheng)起著重要(yao)作(zuo)用。
從(cong)食(shi)(shi)品(pin)商品(pin)化的(de)(de)(de)角度來看,少量的(de)(de)(de)銅對產品(pin)質量的(de)(de)(de)影(ying)響主要是(shi)在食(shi)(shi)油(you)(油(you)食(shi)(shi)品(pin))及含(han)不飽和脂肪的(de)(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)中,銅離子實(shi)際上(shang)(shang)起著(zhu)催化劑的(de)(de)(de)作用,造成(cheng)食(shi)(shi)品(pin)酸敗、變色(se)和其他一些(xie)反應。這些(xie)影(ying)響盡管(guan)使(shi)產品(pin)在外觀上(shang)(shang)不受人歡迎,但通(tong)常并不會引起中毒和降低(di)食(shi)(shi)品(pin)的(de)(de)(de)營養價值。
食物(wu)中銅的豐(feng)富來(lai)源有(you)口蘑、海(hai)米、紅茶(cha)(cha)、花茶(cha)(cha)、磚茶(cha)(cha)、榛子(zi)、葵花子(zi)、芝麻醬、西(xi)瓜(gua)子(zi)、綠茶(cha)(cha)、核(he)桃(tao)、黑胡椒、可(ke)可(ke)、肝等。
良好來源(yuan)有蟹肉、蠶豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)、蘑(mo)菇(鮮)、青豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)、小茴香、黑芝麻、大豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)制(zhi)品(pin)、松子、龍蝦、綠豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)、花生米、黃(huang)(huang)豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)、土豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)粉、紫菜、蓮子、蕓豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)、香菇(香菇食(shi)品(pin))、毛豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)、面筋、果丹皮、茴香、豌豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)、黃(huang)(huang)醬、金鐵菜、燕(yan)麥片、栗子、堅果、黃(huang)(huang)豆(dou)(dou)(dou)(dou)(dou)粉和小麥胚芽(ya)。