銅(Cuprum)是一種(zhong)金屬元素(su),也是一種(zhong)過渡(du)元素(su),化學符號Cu,英文copper,原子序數29。純銅是柔軟的(de)金屬,表面剛(gang)切開(kai)時為(wei)紅橙色(se)(se)帶金屬光澤(ze),單質呈紫紅色(se)(se)。延展性好,導熱性和導電性高,因此在(zai)電纜和電氣、電子元件是最常用的(de)材料(liao),也可(ke)用作建筑材料(liao),可(ke)以組成眾多種(zhong)合金。銅合金機械性能優(you)異,電阻率很低,其(qi)中最重(zhong)要的(de)數青銅和黃銅。此外,銅也是耐(nai)用的(de)金屬,可(ke)以多次回(hui)收而無損(sun)其(qi)機械性能。
二價銅(tong)(tong)鹽是最(zui)常見(jian)的(de)銅(tong)(tong)化(hua)合物(wu),其(qi)水合離(li)子常呈藍(lan)色,而氯(lv)做配體(ti)則顯綠(lv)色,是藍(lan)銅(tong)(tong)礦(kuang)和綠(lv)松(song)石等礦(kuang)物(wu)顏(yan)色的(de)來(lai)源,歷史上曾廣泛用(yong)作顏(yan)料。銅(tong)(tong)質建筑結構受腐蝕(shi)后會產(chan)生(sheng)銅(tong)(tong)綠(lv)(堿(jian)式碳酸銅(tong)(tong))。裝飾藝術(shu)主要使用(yong)金屬銅(tong)(tong)和含銅(tong)(tong)的(de)顏(yan)料。
銅(tong)(tong)是人類(lei)最(zui)早(zao)(zao)使用的(de)(de)金屬之一。早(zao)(zao)在(zai)史前時代,人們就開始采掘露天銅(tong)(tong)礦,并用獲取的(de)(de)銅(tong)(tong)制造武器、工具和其(qi)他器皿,銅(tong)(tong)的(de)(de)使用對早(zao)(zao)期人類(lei)文明的(de)(de)進步影響(xiang)深遠。銅(tong)(tong)是一種存(cun)在(zai)于地殼和海洋中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)金屬。銅(tong)(tong)在(zai)地殼中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)含(han)量(liang)約(yue)為0.01%,在(zai)個別銅(tong)(tong)礦床中(zhong)(zhong)(zhong),銅(tong)(tong)的(de)(de)含(han)量(liang)可以達到3%~5%。自然(ran)界(jie)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)銅(tong)(tong),多數以化合物即銅(tong)(tong)礦石存(cun)在(zai)。
銅的(de)活(huo)動性較弱(ruo),鐵單質(zhi)與硫酸(suan)銅反應可以置換出銅單質(zhi)。銅單質(zhi)不(bu)溶于(yu)非氧化性酸(suan)。
人類使(shi)用銅及(ji)其(qi)合金(jin)已有數千(qian)年歷史。古羅馬時期銅的主(zhu)要開(kai)采地是塞浦路(lu)斯,因此最(zui)初得名cyprium(意為(wei)塞浦路(lu)斯的金(jin)屬),后來變為(wei)cuprum,這(zhe)是其(qi)英語(yu)(yu)(copper)、法語(yu)(yu)(cuivre)和德(de)語(yu)(yu)(Kupfer)的來源。
銅(tong)(tong)是(shi)人類最早使(shi)用(yong)的金(jin)屬之(zhi)一。早在史前時代(dai),人們就開始采掘露天銅(tong)(tong)礦,并用(yong)獲取的銅(tong)(tong)制(zhi)造武器、式具(ju)和其(qi)他(ta)器皿,銅(tong)(tong)的使(shi)用(yong)對早期人類文明的進步(bu)影響深遠。
中(zhong)國(guo)使(shi)用銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的歷史年(nian)(nian)代久遠。大約(yue)在(zai)六七(qi)千年(nian)(nian)以(yi)前(qian)(qian)中(zhong)國(guo)人的祖先就發(fa)現并開始使(shi)用銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。1973年(nian)(nian)陜(shan)西臨潼姜寨遺址(zhi)曾出土一件(jian)半圓形殘銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)片,經鑒定(ding)為黃銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。1975年(nian)(nian)甘肅(su)東鄉林家(jia)馬家(jia)窯(yao)文化遺址(zhi)(約(yue)公元前(qian)(qian)3000左右)出土一件(jian)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)刀,這是目前(qian)(qian)在(zai)中(zhong)國(guo)發(fa)現的最早的青(qing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi),是中(zhong)國(guo)進(jin)入青(qing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)(shi)代的證明(ming)。相對(dui)西亞、南亞及北非于(yu)距(ju)今(jin)約(yue)6500年(nian)(nian)前(qian)(qian)先后進(jin)入青(qing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)(shi)代而言,中(zhong)國(guo)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)(shi)代的到(dao)來較晚。中(zhong)國(guo)存在(zai)一個銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)與石器(qi)(qi)(qi)并用時(shi)(shi)(shi)代,年(nian)(nian)代距(ju)今(jin)約(yue)為5500~4500年(nian)(nian)。中(zhong)國(guo)在(zai)此(ci)基(ji)礎上發(fa)明(ming)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)合金(jin),與世(shi)界(jie)青(qing)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)(qi)發(fa)展模式相同。
“國(guo)(guo)之大事,在(zai)祀及(ji)戎。”對(dui)于(yu)中國(guo)(guo)先秦中原(yuan)各(ge)國(guo)(guo)而(er)言,最(zui)大的事情莫過于(yu)祭祀和(he)對(dui)外戰爭(zheng)。作(zuo)為代(dai)表當(dang)時最(zui)先進的金屬(shu)(shu)冶(ye)煉、鑄造技術的青銅,也主要用(yong)(yong)在(zai)祭祀禮儀和(he)戰爭(zheng)上。夏、商、周三(san)代(dai)所發現(xian)的青銅器,其功能(用(yong)(yong))均為禮儀用(yong)(yong)具和(he)武器以及(ji)圍(wei)繞二者(zhe)的附屬(shu)(shu)用(yong)(yong)具,這(zhe)一點與世界各(ge)國(guo)(guo)青銅器有區(qu)別,形成(cheng)了(le)具有中國(guo)(guo)傳(chuan)統特色的青銅器文(wen)化體(ti)系。
一般把(ba)中(zhong)國青(qing)銅器文化的(de)發(fa)展劃分為三(san)大階段,即形成期(qi)(qi)(qi)、鼎(ding)盛時(shi)期(qi)(qi)(qi)和(he)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)期(qi)(qi)(qi)。形成期(qi)(qi)(qi)是指(zhi)龍山(shan)時(shi)代(dai)(dai),距今4500~4000年;鼎(ding)盛期(qi)(qi)(qi)即中(zhong)國青(qing)銅器時(shi)代(dai)(dai),時(shi)代(dai)(dai)包括夏、商、西周、春秋及戰國早期(qi)(qi)(qi),延續時(shi)間約一千六百余年,也就(jiu)是中(zhong)國傳統體系的(de)青(qing)銅器文化時(shi)代(dai)(dai);轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)時(shi)期(qi)(qi)(qi)指(zhi)戰國末期(qi)(qi)(qi)~秦漢時(shi)期(qi)(qi)(qi),青(qing)銅器已逐步被鐵器取(qu)代(dai)(dai),不僅數量(liang)上(shang)大減,而(er)且也由原來(lai)禮(li)樂(le)兵器及使用在禮(li)儀祭祀,戰爭活動等等重要場合變(bian)(bian)成日常用具,其相應(ying)的(de)器別種類、構造特(te)征、裝飾藝術(shu)也發(fa)生了轉(zhuan)(zhuan)折性的(de)變(bian)(bian)化。
距今4500~4000年龍(long)(long)山時(shi)代,相當(dang)于堯舜禹(yu)傳說時(shi)代。古文獻上記載當(dang)時(shi)人們已開始冶鑄青銅器。黃(huang)河、長江中下游地(di)區的龍(long)(long)山時(shi)代遺址里,經考古發(fa)掘,在幾十處遺址里發(fa)現(xian)(xian)了(le)青銅器制品。從現(xian)(xian)有的材(cai)料來看,形(xing)成期的銅器有以(yi)下特點:
1、紅銅(tong)(tong)(tong)與青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)并(bing)存,并(bing)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)現黃銅(tong)(tong)(tong)。甘肅省(sheng)(sheng)東鄉林家(jia)遺(yi)址(zhi)(zhi),出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)范(fan)鑄的(de)(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)刀(dao);河(he)北(bei)省(sheng)(sheng)唐山(shan)大城(cheng)山(shan)遺(yi)址(zhi)(zhi)發(fa)現兩件(jian)帶孔紅銅(tong)(tong)(tong)牌(pai)飾;河(he)南省(sheng)(sheng)登封(feng)王城(cheng)崗龍山(shan)城(cheng)內(nei)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)含(han)錫(xi)7%的(de)(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)容器(qi)殘片(pian);山(shan)西省(sheng)(sheng)襄汾(fen)陶寺墓(mu)地內(nei)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)土(tu)一(yi)件(jian)完(wan)整銅(tong)(tong)(tong)鈴,系(xi)紅銅(tong)(tong)(tong);山(shan)東膠縣(xian)三里河(he)遺(yi)址(zhi)(zhi)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)土(tu)兩件(jian)黃銅(tong)(tong)(tong)錐(zhui)(zhui);山(shan)東省(sheng)(sheng)棲霞楊家(jia)圈出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)土(tu)黃銅(tong)(tong)(tong)殘片(pian)。發(fa)現銅(tong)(tong)(tong)質制(zhi)品數量最(zui)多的(de)(de)是(shi)甘肅、青(qing)(qing)海、寧(ning)夏一(yi)帶的(de)(de)齊家(jia)文化,有好幾(ji)處墓(mu)地出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)土(tu)刀(dao)、錐(zhui)(zhui)、鉆、環和銅(tong)(tong)(tong)鏡,有些是(shi)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong),有些是(shi)紅銅(tong)(tong)(tong)。制(zhi)作技術方面,有的(de)(de)是(shi)鍛打的(de)(de),有的(de)(de)是(shi)用范(fan)鑄造的(de)(de),比較先進(jin)。
2、青銅(tong)(tong)器品種(zhong)較少,多屬于日常工具(ju)和生(sheng)活類(lei),如(ru)刀、錐、鉆(zhan)、環(huan)、銅(tong)(tong)鏡、裝飾品等。但是應當(dang)承認當(dang)時(shi)人們已能夠(gou)制造容(rong)器。此(ci)外,在龍山文化中常見紅(hong)色(se)或(huo)黃色(se)陶鬶,且(qie)流(liu)口,腹(fu)襠部(bu)常有模仿的(de)(de)金屬鉚釘,如(ru)果認為這時(shi)的(de)(de)銅(tong)(tong)鬶容(rong)器與夏商銅(tong)(tong)鬶,爵、斝容(rong)器功能一(yi)樣的(de)(de)話,當(dang)時(shi)的(de)(de)青銅(tong)(tong)器已經在或(huo)開(kai)始轉(zhuan)向禮器了。
3、一般小遺址也(ye)出(chu)土銅(tong)制品(pin),一般居民(min)也(ye)擁(yong)青銅(tong)制品(pin)。此外,這個時期(qi)的青銅(tong)制品(pin)多樸(pu)實(shi)無飾,就(jiu)是(shi)有紋(wen)飾的銅(tong)鏡也(ye)僅(jin)為星條紋(wen)、三角紋(wen)等等的幾何文飾,絕無三代(dai)青銅(tong)器紋(wen)飾的神秘(mi)感。
鼎盛期(qi)即中國青(qing)(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)(qi)時(shi)代(dai),包括夏、商、西周、春(chun)秋及戰國早期(qi),延續時(shi)間約(yue)一(yi)千六百余年(nian)。這個時(shi)期(qi)的(de)(de)(de)(de)青(qing)(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)(qi)主(zhu)要分為禮(li)(li)樂(le)器(qi)(qi)(qi)(qi)、兵器(qi)(qi)(qi)(qi)及雜器(qi)(qi)(qi)(qi)。樂(le)器(qi)(qi)(qi)(qi)也主(zhu)要用在(zai)宗廟(miao)祭祀活動(dong)中。禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)古代(dai)繁(fan)文縟節的(de)(de)(de)(de)禮(li)(li)儀中使用的(de)(de)(de)(de),或(huo)陳于廟(miao)堂(tang),或(huo)用于宴飲、盥洗,還有一(yi)些是(shi)專門做殉葬的(de)(de)(de)(de)明器(qi)(qi)(qi)(qi)。青(qing)(qing)(qing)銅禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)帶有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)神圣性,是(shi)不能在(zai)一(yi)般(ban)生活場(chang)合使用的(de)(de)(de)(de)。所有青(qing)(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)(qi)中,禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)數(shu)量(liang)最(zui)(zui)多,制作(zuo)也最(zui)(zui)精(jing)(jing)美。禮(li)(li)樂(le)器(qi)(qi)(qi)(qi)可以代(dai)表中國青(qing)(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)(qi)制作(zuo)工藝的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)高(gao)水平。禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)種類包括烹炊器(qi)(qi)(qi)(qi)、食器(qi)(qi)(qi)(qi)、酒器(qi)(qi)(qi)(qi)、水器(qi)(qi)(qi)(qi)和神像類。這一(yi)時(shi)期(qi)的(de)(de)(de)(de)青(qing)(qing)(qing)銅器(qi)(qi)(qi)(qi)裝飾(shi)最(zui)(zui)為精(jing)(jing)美,文飾(shi)種類也較多。
青銅(tong)(tong)器(qi)最常見(jian)花紋(wen)之一,是(shi)饕(tao)(tao)餮(tie)(tie)紋(wen),也(ye)叫獸面紋(wen)。這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)紋(wen)飾最早(zao)出現在距今(jin)五千年前長江下游地區的良(liang)渚文(wen)化(hua)(hua)玉器(qi)上,山東龍(long)山文(wen)化(hua)(hua)繼承了(le)這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)紋(wen)飾。饕(tao)(tao)餮(tie)(tie)紋(wen),本(ben)身(shen)就有(you)濃厚的神秘(mi)色彩(cai)。《呂氏(shi)春(chun)秋·先(xian)識》篇(pian)內云:“周(zhou)鼎著饕(tao)(tao)餮(tie)(tie),有(you)首無身(shen),食人未咽(yan),害及其身(shen)。”故此,一般把這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)獸面紋(wen)稱(cheng)之為(wei)饕(tao)(tao)餮(tie)(tie)紋(wen)。饕(tao)(tao)餮(tie)(tie)紋(wen)在二里頭(tou)夏文(wen)化(hua)(hua)中青銅(tong)(tong)器(qi)上已有(you)了(le)。商周(zhou)兩代的饕(tao)(tao)餮(tie)(tie)紋(wen)類型(xing)很多(duo),有(you)的像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)龍(long)、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)虎、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)牛、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)羊、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鹿;還有(you)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鳥(niao)、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鳳(feng)、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)人的。西周(zhou)時代,青銅(tong)(tong)器(qi)紋(wen)飾的神秘(mi)色彩(cai)逐漸減退。龍(long)和鳳(feng),仍然(ran)是(shi)許多(duo)青銅(tong)(tong)器(qi)花紋(wen)的母題。可以說許多(duo)圖案化(hua)(hua)的花紋(wen),實際是(shi)從龍(long)蛇(she)、鳳(feng)鳥(niao)兩大(da)類紋(wen)飾衍變而來的。
蟬紋,是(shi)商代、西周常見的(de)花紋,到了(le)春(chun)秋,還(huan)有(you)(you)變形的(de)蟬紋。春(chun)秋時(shi)代,螭龍(long)紋盛行,逐(zhu)漸占據了(le)統(tong)治地位,把(ba)其他花紋差不(bu)(bu)多(duo)都擠掉了(le)。中(zhong)國青銅(tong)器(qi)還(huan)有(you)(you)一特點,就(jiu)是(shi)迄今為止沒有(you)(you)發現過任何肖像。不(bu)(bu)少的(de)青銅(tong)器(qi)用(yong)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)面(mian)(mian)(mian)形作(zuo)為裝飾(shi)品,如(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)(mian)(mian)方鼎、人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)(mian)(mian)鉞(yue)等,但這(zhe)些人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)(mian)(mian)都不(bu)(bu)是(shi)什(shen)么特定人(ren)(ren)(ren)(ren)物的(de)面(mian)(mian)(mian)容。更多(duo)的(de)器(qi)物是(shi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)整體(ti)形象,如(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)形的(de)燈或器(qi)座;或者(zhe)以人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)整體(ti)作(zuo)為器(qi)物的(de)一部分,如(ru)鐘架有(you)(you)佩劍人(ren)(ren)(ren)(ren)形舉手托(tuo)住橫梁,銅(tong)盤下(xia)有(you)(you)幾個(ge)人(ren)(ren)(ren)(ren)形器(qi)足之類,這(zhe)些人(ren)(ren)(ren)(ren)形大(da)部分是(shi)男(nan)女侍從的(de)裝束,而且也不(bu)(bu)是(shi)特定婢奴的(de)肖像。四川廣漢三星堆(dui)出土的(de)立(li)體(ti)像、人(ren)(ren)(ren)(ren)頭(tou)像,大(da)小均超過正常人(ren)(ren)(ren)(ren),均長耳突目,高鼻闊口,富于(yu)神(shen)秘(mi)色(se)彩,應是(shi)神(shen)話人(ren)(ren)(ren)(ren)物。
商周青銅器中數以萬計的(de)(de)銅器留有銘文,這些文字,一般叫(jiao)金文。對(dui)于歷史(shi)學者而言起著證(zheng)史(shi)、補史(shi)的(de)(de)作用。
中國青銅器的(de)(de)銘文(wen)(wen),文(wen)(wen)字(zi)以(yi)鑄(zhu)成者(zhe)為多。凹入(ru)的(de)(de)字(zi)樣,稱為陰文(wen)(wen),少(shao)數文(wen)(wen)字(zi)凸起,稱陽(yang)文(wen)(wen)。商代和西周,可以(yi)說銘文(wen)(wen)都是鑄(zhu)成的(de)(de),只有極個(ge)別用鋒利的(de)(de)工具(ju)刻字(zi)的(de)(de)例子。
西周(zhou)晚(wan)期(qi),開始(shi)出現完全(quan)是(shi)刻(ke)成的銘文(wen)。戰國(guo)中(zhong)期(qi),大多數(shu)銘文(wen)已經是(shi)刻(ke)制的,連河北省平山(shan)中(zhong)山(shan)王漢墓的三件(jian)極為(wei)典重(zhong)的禮器(qi),都是(shi)契(qi)刻(ke)而(er)成,其(qi)刀法異常圓熟,有很高的藝術價(jia)值。
中(zhong)(zhong)國古代(dai)青(qing)(qing)銅器的(de)另一個突出特征是制作工藝(yi)的(de)精巧(qiao)(qiao)絕倫,顯示出古代(dai)匠(jiang)師們巧(qiao)(qiao)奪天(tian)工的(de)創造(zao)才能。用陶質的(de)復合范(fan)澆鑄(zhu)(zhu)制作青(qing)(qing)銅器的(de)和范(fan)法,在(zai)中(zhong)(zhong)國古代(dai)得到(dao)充分(fen)的(de)發展。陶范(fan)的(de)選(xuan)料(liao)塑模翻范(fan),花紋(wen)刻制均極為考究,渾鑄(zhu)(zhu)、分(fen)鑄(zhu)(zhu)、鑄(zhu)(zhu)接、疊(die)鑄(zhu)(zhu)技術非(fei)常成熟。隨(sui)后發展出來(lai)無須分(fen)鑄(zhu)(zhu)的(de)失蠟法工藝(yi)技術,無疑是青(qing)(qing)銅鑄(zhu)(zhu)造(zao)工藝(yi)的(de)一大進步。古人認為青(qing)(qing)銅器極其(qi)牢固,銘文可以流傳不朽,因(yin)此要長(chang)期(qi)流傳的(de)事(shi)項(xiang)必須鑄(zhu)(zhu)在(zai)青(qing)(qing)銅物(wu)之(zhi)上。因(yin)此,銘文已成為今天(tian)研究古代(dai)歷史的(de)重(zhong)要材料(liao)。
在青銅(tong)器(qi)上(shang)加以(yi)鑲(xiang)嵌以(yi)增(zeng)加美觀,這種(zhong)(zhong)技術很早就出現了。鑲(xiang)嵌的材(cai)料,第(di)一種(zhong)(zhong)是(shi)綠松石,這種(zhong)(zhong)綠色的寶(bao)石,至(zhi)今仍應用(yong)在首飾上(shang)。第(di)二(er)種(zhong)(zhong)是(shi)玉(yu),有(you)玉(yu)援(yuan)戈,玉(yu)葉(xie)的矛,玉(yu)刃(ren)(ren)的斧鉞等。第(di)三種(zhong)(zhong)隕鐵(tie),如鐵(tie)刃(ren)(ren)銅(tong)鉞,鐵(tie)援(yuan)銅(tong)刃(ren)(ren),經鑒定,鐵(tie)刃(ren)(ren)均為碩鐵(tie)。第(di)四種(zhong)(zhong)是(shi)嵌紅銅(tong),用(yong)紅銅(tong)來(lai)組成獸形(xing)花紋。春(chun)秋戰國(guo)時也有(you)用(yong)金、銀來(lai)鑲(xiang)嵌裝飾的青銅(tong)器(qi)。
東周(zhou)時代,冶鑄(zhu)技術發(fa)展較高,出(chu)(chu)現了(le)制造青銅(tong)器的(de)(de)(de)(de)技術總結性文獻《考工記》。書(shu)中對(dui)制作鐘鼎、斧斤、弋戟等各種器物所用(yong)青銅(tong)中銅(tong)錫的(de)(de)(de)(de)比例做了(le)詳細的(de)(de)(de)(de)規定。由于戰爭(zheng)頻繁,兵(bing)器鑄(zhu)造得到了(le)迅速(su)發(fa)展。特別是吳、越(yue)的(de)(de)(de)(de)寶劍(jian)(jian),異常鋒(feng)利,名聞天下(xia),出(chu)(chu)現了(le)一(yi)些(xie)著名的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)劍(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)匠師,如(ru)干將,歐(ou)冶子(zi)等人。有的(de)(de)(de)(de)寶劍(jian)(jian)雖已(yi)在地下(xia)埋藏兩(liang)千多年,但(dan)仍(reng)然可以切開成疊的(de)(de)(de)(de)紙張。越(yue)王勾踐劍(jian)(jian)等一(yi)些(xie)劍(jian)(jian),其表面經過一(yi)定的(de)(de)(de)(de)化學(xue)處理,形(xing)成防(fang)銹的(de)(de)(de)(de)菱形(xing)、鱗片形(xing)或火(huo)焰形(xing)的(de)(de)(de)(de)花紋(wen),異常華麗(li)。
轉變(bian)時期一般指戰國末年(nian)至秦漢末年(nian)這一時期。經過幾百年(nian)的(de)兼并戰爭(zheng)及(ji)以富(fu)國、強兵為目的(de)的(de)政治、經濟、文化改革,以郡縣制(zhi)取代分封制(zhi),具有(you)中(zhong)央集權性質(zhi)的(de)封建(jian)社會最終建(jian)立,傳統(tong)的(de)禮儀制(zhi)度已徹底瓦解,鐵制(zhi)品已廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)。社會各領域均(jun)發生了(le)翻天(tian)覆(fu)地的(de)變(bian)化。
青銅(tong)(tong)器在(zai)(zai)社會生(sheng)活中(zhong)的地(di)位逐漸下降,器物大(da)(da)多(duo)日用化,但是(shi)具(ju)體到某些青銅(tong)(tong)器,精美的作品(pin)還(huan)是(shi)不(bu)(bu)少的。如在(zai)(zai)陜西臨潼秦始皇陵掘獲的兩乘銅(tong)(tong)車馬。第一(yi)乘駕四(si)馬,車上有棚(peng),御者為坐狀(zhuang)。這兩乘車馬均為青銅(tong)(tong)器鑄件構成,大(da)(da)小(xiao)與實(shi)際合乎比例,極其精巧(qiao)。車馬上還(huan)有不(bu)(bu)少金銀飾件,通(tong)體施以彩繪。第二乘馬,長3.17、高(gao)1.06米,可以說(shuo)是(shi)迄今發掘到的形(xing)制巨大(da)(da)、結構又最復雜(za)的青銅(tong)(tong)器。
到了(le)東漢(han)末(mo)年(nian),陶(tao)瓷器(qi)得到較大發展,在社(she)會生活中(zhong)的作用(yong)日益(yi)重要,從而把日用(yong)青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)皿進一步從生活中(zhong)排擠出去。至于兵器(qi),工具等方面,這時鐵器(qi)早已占了(le)主導地位。隋唐時期的銅(tong)(tong)(tong)器(qi)主要是各(ge)類精(jing)美的銅(tong)(tong)(tong)鏡(jing),一般均有各(ge)種銘文。自此以后(hou),青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)除了(le)銅(tong)(tong)(tong)鏡(jing)外,可以說不再有什么發展了(le)。
外觀 銅呈紫紅色光澤的金(jin)屬
密度(du) 8.92克/立方厘米(mi)
熔點 1083.4℃
沸點 2567℃
延展性 很好
導(dao)熱和導(dao)電性能 較好(hao)
磁性 抗磁性
晶體(ti)類型 面心立方結構(gou)
電阻率 1.75×10-8Ω·m
聲速(su)(室溫(wen)) 3810(m/s)
楊氏(shi)模量 110-128GPa
剪切模(mo)量 48GPa
泊松比(bi) 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
熔融液態密度 8.920g/cm3
比(bi)熱容 24.440J/(mol·K)
汽化(hua)熱(re) 300.4kJ/mol
融化熱 13.26kJ/mol
熱導率 401W/(m.K)
膨脹系(xi)數 (25°C)16.5μm/(m·K)
化合價 通常為+2,也(ye)有+1(3價銅(tong)僅(jin)在少數不(bu)穩定的化合物中(zhong)出(chu)現,例如銅(tong)酸鉀(jia)KCuO2)
在地殼中的含量(liang)(ppm) 50
在太陽中的含量(ppm) 0.7
電離能 7.726電子(zi)伏(fu)特
焰色為 綠色
原子大小與結構
電子層(ceng) K-L-M-N
電子(zi)層分布 2-8-18-1
電(dian)子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1
原子半徑 128pm
范德華(hua)半(ban)徑 140pm
與氧氣的反應
銅(tong)是(shi)不太活潑的重(zhong)金屬(shu),在常(chang)溫下不與干燥空氣中的氧氣化合,加熱時能產生(sheng)黑色的氧化銅(tong):
如(ru)果繼續(xu)在很高溫度下燃燒,就生成紅色的Cu2O:
與空氣的反應(ying)(與O2、H2O、CO2反應(ying))
在(zai)潮濕的(de)(de)空氣中放(fang)久后,銅(tong)表(biao)面會慢(man)慢(man)生成一層銅(tong)綠(堿式碳酸銅(tong)),銅(tong)綠可(ke)防止金屬進一步腐蝕,其組(zu)成是可(ke)變的(de)(de)。
或:
與鹵素的反應
銅(tong)可與氯氣(qi)在點燃(ran)條件下化(hua)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(gong)業中,常用FeCl3溶液來刻蝕銅(tong),以制造印(yin)刷線路。
與空氣和稀酸反應
在電位(wei)序(xu)(金屬活(huo)動性順序(xu))中(zhong),銅(tong)族元素都(dou)在氫以后,所(suo)以不(bu)能置換稀酸中(zhong)的氫。但(dan)當有空(kong)氣(qi)存在時,銅(tong)可先(xian)被氧化成(cheng)氧化銅(tong),然(ran)后再與酸作用(yong)然(ran)后緩慢溶(rong)于這(zhe)些稀酸中(zhong)。方程式見(jian)下:
與濃鹽酸反應
該(gai)反應符合置換(huan)反應。
與氧化性酸反應
銅會被硝酸(suan)、濃硫酸(suan)(需(xu)加(jia)熱)等氧化性酸(suan)氧化而溶(rong)解:
催化劑
銅能充當一些有(you)機反應的催化劑,如酒精(jing)的催化氧化:
銅有29個同位素。Cu-63和Cu-65很穩定,它們的自旋量子(zi)數都為3/2。
同位素 豐度 半衰期 方式 能量(MeV) 產物
63Cu 69.15% 穩(wen)定,帶(dai)34個中子
64Cu 人造 12.700小時 ε - Ni
β - Zn
65Cu 30.85% 穩定,帶36個中子
67Cu 人造 61.83小時 β - Zn
實驗室常用還原劑(如(ru)氫(qing)氣)還原氧(yang)化銅制得(de)金屬銅。如(ru):
銅常(chang)見的價態是(shi)+1和+2。
銅(I)
銅(tong)(I)通常(chang)稱(cheng)為亞(ya)銅(tong),氯化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(CuCl)、氧(yang)化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(Cu2O)、硫化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(Cu2S)都是常(chang)見的(de)一價銅(tong)化(hua)(hua)合物。[Cu(NH3)2]2-是亞(ya)銅(tong)和(he)氨的(de)配離子,無色,易被(bei)氧(yang)化(hua)(hua),在酸性(xing)溶液中自行(xing)歧化(hua)(hua),生成Cu(II)和(he)Cu。
銅(II)
銅(tong)(tong)(tong)(II)是銅(tong)(tong)(tong)最(zui)常見(jian)的(de)(de)價態,它可以和(he)(he)絕大(da)部分常見(jian)的(de)(de)陰離(li)子形(xing)成鹽(yan)(yan),如眾(zhong)所周(zhou)知的(de)(de)硫酸銅(tong)(tong)(tong),存在白色的(de)(de)無水物(wu)和(he)(he)藍色的(de)(de)五水合(he)物(wu)。堿式碳酸銅(tong)(tong)(tong),又(you)稱(cheng)銅(tong)(tong)(tong)綠,有好幾種組(zu)成形(xing)式。氯化銅(tong)(tong)(tong)和(he)(he)硝(xiao)酸銅(tong)(tong)(tong)也是重要的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)鹽(yan)(yan)。
銅(II)可以(yi)形成(cheng)一(yi)系列的配離子,如(ru)Cu(H2O)4(藍(lan)色)、CuCl4(黃綠(lv))、Cu(NH3)4(深藍(lan))等,它們的顏色也不盡(jin)相同。
常見銅化合物
硫酸銅(tong)(tong)(tong)(CuSO4)、醋酸銅(tong)(tong)(tong)((CH3COO)2Cu)、氧(yang)化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(tong)(CuO)和氧(yang)化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(tong)(tong)(Cu2O)、氯化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(tong)(CuCl2)和氯化(hua)(hua)亞(ya)銅(tong)(tong)(tong)(CuCl)、硝(xiao)酸銅(tong)(tong)(tong)(Cu(NO3)2)、氰化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(tong)(Cu(CN)2)、脂肪酸銅(tong)(tong)(tong)、環(huan)烷酸銅(tong)(tong)(tong)(C22H14CuO4)等(deng)。
銅是與人類關系非常密切的(de)有色(se)金(jin)屬(shu)(shu),被廣泛(fan)地應(ying)用(yong)于(yu)電氣、輕工(gong)(gong)、機(ji)械(xie)制(zhi)造(zao)、建(jian)筑工(gong)(gong)業、國(guo)防(fang)工(gong)(gong)業等領域,在中(zhong)國(guo)有色(se)金(jin)屬(shu)(shu)材料的(de)消費中(zhong)僅次于(yu)鋁(lv)。銅是一種紅色(se)金(jin)屬(shu)(shu),同(tong)時也是一種綠色(se)金(jin)屬(shu)(shu)。說它(ta)是綠色(se)金(jin)屬(shu)(shu),主要(yao)是因為(wei)它(ta)熔(rong)點較低,容易再熔(rong)化、再冶煉,因而回(hui)收利用(yong)相當(dang)地便宜。古代(dai)主要(yao)用(yong)于(yu)器(qi)皿(min)、藝術品(pin)及武器(qi)鑄造(zao),比較有名(ming)的(de)器(qi)皿(min)及藝術品(pin)如后(hou)母(mu)戊鼎、四羊方尊。
電(dian)器(qi)(qi)和電(dian)子(zi)市場(chang)(chang)約占總數的(de)(de)(de)(de)(de)28%。1997年,這兩個市場(chang)(chang)成為(wei)銅(tong)(tong)消(xiao)(xiao)耗的(de)(de)(de)(de)(de)第二大(da)終端用戶(hu),擁有(you)(you)25%的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)(chang)份額。在許(xu)多(duo)電(dian)器(qi)(qi)產(chan)(chan)品(pin)(例如(ru):電(dian)線、母線、變壓器(qi)(qi)繞組、重型(xing)(xing)馬達(da)、電(dian)話線和電(dian)話電(dian)纜),銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命都(dou)相當(dang)地長(chang),只有(you)(you)經過20到50年以后,里面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)才(cai)可以進行回(hui)收利用。其他含銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)器(qi)(qi)和電(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)(比(bi)如(ru):小(xiao)型(xing)(xing)電(dian)器(qi)(qi)和消(xiao)(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin))使用壽命則比(bi)較短,一般是5~10年。商業性(xing)電(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)和大(da)型(xing)(xing)電(dian)器(qi)(qi)產(chan)(chan)品(pin)通常要回(hui)收的(de)(de)(de)(de)(de),因(yin)為(wei)它們(men)除含有(you)(you)銅(tong)(tong)以外(wai),還有(you)(you)其他珍貴的(de)(de)(de)(de)(de)金屬。盡(jin)管如(ru)此,小(xiao)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)消(xiao)(xiao)費(fei)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收率還是相當(dang)低的(de)(de)(de)(de)(de),因(yin)為(wei)它們(men)里面(mian)幾乎沒有(you)(you)多(duo)少(shao)銅(tong)(tong)元素(su)。
隨(sui)著電(dian)子領(ling)域(yu)科學技術(shu)的(de)(de)快速發(fa)展(zhan),一些陳舊的(de)(de)含銅產品越來越過(guo)時了(le)。比如,在二十世(shi)紀80年代(dai),電(dian)話轉換站(zhan)和中央營業(ye)所是(shi)銅和銅合金碎(sui)屑的(de)(de)主要(yao)來源,但是(shi)數(shu)字轉換的(de)(de)出現使得這些笨重的(de)(de)、金屬密集的(de)(de)東西變(bian)得越來越過(guo)時了(le)。
交(jiao)通設備是(shi)銅(tong)的(de)(de)(de)第(di)三大(da)市場(chang),約占總數的(de)(de)(de)13%,與二十(shi)世紀60年(nian)代基本相同。盡(jin)管交(jiao)通的(de)(de)(de)重(zhong)要性沒有改變(bian),但是(shi)銅(tong)的(de)(de)(de)使(shi)用形(xing)式卻發生了(le)很大(da)的(de)(de)(de)變(bian)化。許(xu)多(duo)年(nian)來,自動散熱器是(shi)這方面最(zui)重(zhong)要的(de)(de)(de)終端用戶;然而,銅(tong)在自動電(dian)器和電(dian)子產品(pin)中的(de)(de)(de)使(shi)用飛速增長,而在熱交(jiao)換器市場(chang)中的(de)(de)(de)使(shi)用則(ze)有所下降(jiang)。小轎車的(de)(de)(de)平均使(shi)用壽命是(shi)10-15年(nian),幾乎所有的(de)(de)(de)銅(tong)(包(bao)括散熱器和配(pei)線(xian))都是(shi)在它的(de)(de)(de)整體拆卸和回收前來進行回收的(de)(de)(de)。
工業(ye)(ye)機器和設(she)備(bei)是(shi)另外一(yi)個主(zhu)(zhu)要的(de)應用市場,在當中(zhong)銅(tong)往(wang)往(wang)有(you)比(bi)較(jiao)長的(de)使(shi)用壽(shou)命。硬幣和軍火(huo)是(shi)這方(fang)面主(zhu)(zhu)要的(de)終端(duan)用戶。子彈很少回收,一(yi)些硬幣可(ke)以(yi)(yi)熔化,而還有(you)許多則由收藏者或(huo)儲(chu)蓄者保存,不可(ke)以(yi)(yi)進行回收。在機械和運輸(shu)車輛制造中(zhong),用于制造工業(ye)(ye)閥門和配(pei)件、儀表、滑(hua)動(dong)軸承、模具、熱(re)交換(huan)器和泵等。
在化學(xue)工業(ye)中廣泛應用于制造真空(kong)器、蒸餾鍋、釀造鍋等。
在國防工業中用以制(zhi)造子(zi)彈(dan)、炮彈(dan)、槍炮零件等,每生產(chan)300萬發子(zi)彈(dan),需(xu)用銅13~14噸。
在(zai)建筑(zhu)工業(ye)中(zhong),用(yong)作各(ge)種管(guan)(guan)道(dao)、管(guan)(guan)道(dao)配件、裝飾(shi)器件等。
醫學中,銅的(de)(de)殺菌(jun)作用(yong)很(hen)早就被(bei)認(ren)知。自20世(shi)紀50年代以來,人(ren)們還發現(xian)(xian)(xian)銅有非常(chang)好的(de)(de)醫學用(yong)途。后來,墨西哥(ge)科學家也發現(xian)(xian)(xian)銅有抗癌(ai)功能。新(xin)世(shi)紀,英國研究(jiu)人(ren)員(yuan)又發現(xian)(xian)(xian),銅元(yuan)素有很(hen)強的(de)(de)殺菌(jun)作用(yong)。相信不久(jiu)的(de)(de)將來,銅元(yuan)素將為提高人(ren)類健康水平做出巨大貢(gong)獻。
有(you)機化(hua)學中,有(you)機銅鋰化(hua)合物(wu)是(shi)一類重要的金(jin)屬有(you)機化(hua)合物(wu)。
銅的重要合金
黃(huang)銅(tong)(tong) 黃(huang)銅(tong)(tong)是(shi)銅(tong)(tong)與鋅的(de)(de)(de)合金,因色黃(huang)而得名。黃(huang)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)機械性(xing)能和(he)耐磨性(xing)能都很好,可用(yong)于制造精密儀器(qi)、船舶的(de)(de)(de)零件、槍炮的(de)(de)(de)彈殼等。黃(huang)銅(tong)(tong)敲起來聲音好聽,因此鑼、鈸、鈴(ling)、號等樂器(qi)都是(shi)用(yong)黃(huang)銅(tong)(tong)制作(zuo)的(de)(de)(de)。
航海黃銅 銅與(yu)鋅(xin)、錫(xi)的(de)合金,抗(kang)海水侵蝕,可用來制作(zuo)船的(de)零(ling)件、平衡器(qi)。
青(qing)(qing)銅(tong) 銅(tong)與錫(xi)的(de)合(he)金(jin)叫青(qing)(qing)銅(tong),因(yin)色青(qing)(qing)而得名。在古代為常(chang)用(yong)合(he)金(jin)(如中國(guo)的(de)青(qing)(qing)銅(tong)時代)。青(qing)(qing)銅(tong)一(yi)般具有(you)較(jiao)好(hao)的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)、耐磨性(xing)、鑄造性(xing)和(he)優良的(de)機械(xie)性(xing)能。用(yong)于(yu)制造精密軸承、高(gao)壓軸承、船舶上抗海水腐(fu)蝕的(de)機械(xie)零件以(yi)及各種板材(cai)、管(guan)材(cai)、棒材(cai)等(deng)。青(qing)(qing)銅(tong)還有(you)一(yi)個反常(chang)的(de)特性(xing)——“熱縮(suo)冷脹(zhang)”,用(yong)來鑄造塑(su)像,冷卻后膨脹(zhang),可(ke)以(yi)使眉目更清楚。
磷青銅 銅與錫、磷的(de)合金,堅硬(ying),可制彈簧。
白銅 白銅是(shi)銅與鎳的合金,其色澤和(he)(he)銀一樣,銀光閃閃,不(bu)易生銹。常用于(yu)制(zhi)造硬幣、電器、儀表(biao)和(he)(he)裝飾(shi)品。
18K金(jin)(玫瑰(gui)金(jin)) 6/24的銅與18/24的金(jin)的合金(jin)。紅黃色,硬(ying)度大,可用來制作首(shou)飾(shi)(shi)、裝(zhuang)飾(shi)(shi)品。
從銅礦(kuang)中(zhong)開采(cai)出(chu)來的(de)銅礦(kuang)石,經過(guo)選礦(kuang)成為含銅品(pin)位較(jiao)高的(de)銅精礦(kuang)或者(zhe)說是銅礦(kuang)砂(sha),銅精礦(kuang)需(xu)要經過(guo)冶煉提成,才能成為精銅及銅制品(pin)。最早(zao)的(de)銅礦(kuang)石來源是孔雀石。
銅礦石的分類及(ji)屬(shu)性(xing):
煉銅(tong)的原料是銅(tong)礦石(shi)。銅(tong)礦石(shi)可分(fen)為三類:
分類 示例
硫化礦 如黃銅(tong)礦(CuFeS2)、斑(ban)銅(tong)礦(Cu5FeS4)和(he)輝銅(tong)礦(Cu2S)等。
氧化礦(kuang)(kuang) 如(ru)赤銅(tong)礦(kuang)(kuang)(Cu2O)、孔雀石[Cu?(OH)?CO?]、藍銅(tong)礦(kuang)(kuang)[2CuCO3·Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO3·2H2O)等。
自然銅 銅礦石(shi)中(zhong)銅的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有開(kai)采(cai)價值(zhi),因為采(cai)用(yong)浮選法可以把(ba)礦石(shi)中(zhong)一部分脈石(shi)等雜質(zhi)除(chu)去,而得到含銅量較高(8%~35%)的精礦砂(sha)。
通過(guo)(guo)熔(rong)(rong)融(rong)冶煉(lian)(lian)和(he)電(dian)(dian)(dian)解(jie)精(jing)火(huo)煉(lian)(lian)生產(chan)出(chu)(chu)陰極(ji)銅(tong)(tong)(tong),也即(ji)電(dian)(dian)(dian)解(jie)銅(tong)(tong)(tong),一般適于高(gao)品位的(de)硫化(hua)銅(tong)(tong)(tong)礦。火(huo)法(fa)冶煉(lian)(lian)一般是(shi)先將含銅(tong)(tong)(tong)百分(fen)之幾或(huo)千分(fen)之幾的(de)原礦石(shi)(shi),通過(guo)(guo)選礦提高(gao)到(dao)20%~30%,作為銅(tong)(tong)(tong)精(jing)礦,在(zai)密(mi)閉鼓(gu)風爐(lu)、反(fan)射爐(lu)、電(dian)(dian)(dian)爐(lu)或(huo)閃速爐(lu)進行造锍熔(rong)(rong)煉(lian)(lian),產(chan)出(chu)(chu)的(de)熔(rong)(rong)锍(冰銅(tong)(tong)(tong))接著送入轉爐(lu)進行吹煉(lian)(lian)成粗(cu)銅(tong)(tong)(tong),再在(zai)另一種(zhong)反(fan)射爐(lu)內經(jing)過(guo)(guo)氧化(hua)精(jing)煉(lian)(lian)脫雜,或(huo)鑄成陽極(ji)板進行電(dian)(dian)(dian)解(jie),獲得(de)品位高(gao)達(da)(da)99.9%的(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)銅(tong)(tong)(tong)。該流程簡短、適應性強,銅(tong)(tong)(tong)的(de)回(hui)收(shou)率可(ke)達(da)(da)95%,但因礦石(shi)(shi)中的(de)硫在(zai)造锍和(he)吹煉(lian)(lian)兩階段作為二氧化(hua)硫廢氣(qi)排(pai)出(chu)(chu),不易回(hui)收(shou),易造成污染。90年代出(chu)(chu)現如白銀法(fa)、諾蘭達(da)(da)法(fa)等熔(rong)(rong)池熔(rong)(rong)煉(lian)(lian)以(yi)及日本的(de)三菱(ling)法(fa)等、火(huo)法(fa)冶煉(lian)(lian)逐(zhu)漸向連續(xu)化(hua)、自動化(hua)發展。
從銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)石(shi)冶煉銅(tong)(tong)(tong):以黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)為(wei)例(li),首先(xian)把精礦(kuang)砂(sha)、熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(石(shi)灰(hui)石(shi)、砂(sha)等(deng))和(he)(he)燃(ran)料(焦(jiao)炭、木炭或無煙(yan)煤)混合(he),投入(ru)“密閉”鼓風爐中(zhong),在(zai)1000℃左右進行(xing)熔(rong)(rong)煉。于(yu)是礦(kuang)石(shi)中(zhong)一(yi)部分(fen)硫(liu)成(cheng)(cheng)為(wei)SO?(用于(yu)制(zhi)硫(liu)酸),大部分(fen)的(de)(de)砷(shen)、銻(ti)等(deng)雜質(zhi)成(cheng)(cheng)為(wei)As?O?、Sb?O?等(deng)揮發性物質(zhi)而(er)(er)被除去:2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一(yi)部分(fen)鐵(tie)的(de)(de)硫(liu)化物轉(zhuan)變(bian)(bian)為(wei)氧(yang)化物:2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟(gen)(gen)剩余的(de)(de)FeS等(deng)便熔(rong)(rong)融(rong)(rong)在(zai)一(yi)起(qi)而(er)(er)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)“冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)”(主(zhu)要由Cu?S和(he)(he)FeS互(hu)相溶解形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de),它的(de)(de)含(han)銅(tong)(tong)(tong)率在(zai)20%~50%之(zhi)間(jian),含(han)硫(liu)率在(zai)23%~27%之(zhi)間(jian)),FeO跟(gen)(gen)SiO?形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔(rong)(rong)渣浮在(zai)熔(rong)(rong)融(rong)(rong)冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)上面(mian),容易分(fen)離,借以除去一(yi)部分(fen)雜質(zhi)。然(ran)后(hou)把冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)移入(ru)轉(zhuan)爐中(zhong),加入(ru)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(石(shi)英(ying)砂(sha))后(hou)鼓入(ru)空氣(qi)(qi)進行(xing)吹(chui)煉(1100~1300℃)。由于(yu)鐵(tie)比銅(tong)(tong)(tong)對(dui)(dui)氧(yang)有較大的(de)(de)親(qin)(qin)和(he)(he)力,而(er)(er)銅(tong)(tong)(tong)比鐵(tie)對(dui)(dui)硫(liu)有較大的(de)(de)親(qin)(qin)和(he)(he)力,因此冰(bing)銅(tong)(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)FeS先(xian)轉(zhuan)變(bian)(bian)為(wei)FeO,跟(gen)(gen)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)結(jie)合(he)成(cheng)(cheng)渣,而(er)(er)后(hou)Cu?S才(cai)轉(zhuan)變(bian)(bian)為(wei)Cu?O,Cu?O跟(gen)(gen)Cu?S反應生成(cheng)(cheng)粗銅(tong)(tong)(tong)(含(han)銅(tong)(tong)(tong)量約為(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把粗銅(tong)(tong)(tong)移入(ru)反射爐,加入(ru)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(石(shi)英(ying)砂(sha)),通入(ru)空氣(qi)(qi),使(shi)粗銅(tong)(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)雜質(zhi)氧(yang)化,跟(gen)(gen)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)爐渣而(er)(er)除去。在(zai)雜質(zhi)除到一(yi)定程度后(hou),再噴入(ru)重油,由重油燃(ran)燒(shao)產(chan)生的(de)(de)一(yi)氧(yang)化碳等(deng)還原性氣(qi)(qi)體使(shi)氧(yang)化亞銅(tong)(tong)(tong)在(zai)高溫下還原為(wei)銅(tong)(tong)(tong)。得到的(de)(de)精銅(tong)(tong)(tong)約含(han)銅(tong)(tong)(tong)99.7%。
除了(le)銅(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)之外,廢(fei)銅(tong)(tong)(tong)作為精煉銅(tong)(tong)(tong)的(de)主要(yao)原料(liao)之一,包括舊廢(fei)銅(tong)(tong)(tong)和(he)新廢(fei)銅(tong)(tong)(tong),舊廢(fei)銅(tong)(tong)(tong)來(lai)自舊設(she)備和(he)舊機器,廢(fei)棄的(de)樓(lou)房(fang)和(he)地下管道;新廢(fei)銅(tong)(tong)(tong)來(lai)自加工廠棄掉的(de)銅(tong)(tong)(tong)屑(xie)(銅(tong)(tong)(tong)材的(de)產出比為50%左右),一般廢(fei)銅(tong)(tong)(tong)供應較穩定,廢(fei)銅(tong)(tong)(tong)可以(yi)分(fen)為:裸雜銅(tong)(tong)(tong):品位在90%以(yi)上;黃(huang)雜銅(tong)(tong)(tong)(電線):含銅(tong)(tong)(tong)物料(liao)(舊馬達(da)、電路板);由廢(fei)銅(tong)(tong)(tong)和(he)其他類似材料(liao)生產出的(de)銅(tong)(tong)(tong),也稱為再生銅(tong)(tong)(tong)。
一船(chuan)適于(yu)低(di)品位(wei)的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(tong),生產出(chu)的(de)(de)精(jing)銅(tong)(tong)(tong)稱為電(dian)積銅(tong)(tong)(tong)。現代濕(shi)法(fa)(fa)冶煉有硫酸化(hua)(hua)焙燒—浸(jin)出(chu)—電(dian)積,浸(jin)出(chu)—萃取(qu)—電(dian)積,細菌浸(jin)出(chu)等法(fa)(fa),適于(yu)低(di)品位(wei)復雜礦(kuang)(kuang)、氧(yang)化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)、含銅(tong)(tong)(tong)廢(fei)礦(kuang)(kuang)石的(de)(de)堆浸(jin)、槽(cao)浸(jin)選用或(huo)就地浸(jin)出(chu)。濕(shi)法(fa)(fa)冶煉技術正在逐(zhu)步推廣,預(yu)計本(ben)世紀末可達總(zong)產量的(de)(de)20%,濕(shi)法(fa)(fa)冶煉的(de)(de)推出(chu)使(shi)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)冶煉成(cheng)本(ben)大大降低(di)。
銅(tong)(tong)冶煉行(xing)業(ye)(ye)是(shi)國民(min)(min)經(jing)濟(ji)中(zhong)的基礎性行(xing)業(ye)(ye),特(te)別是(shi)我(wo)國正(zheng)處于工業(ye)(ye)化階段,對銅(tong)(tong)的需求保持高(gao)速(su)增長,銅(tong)(tong)冶煉行(xing)業(ye)(ye)在國民(min)(min)經(jing)濟(ji)中(zhong)的地(di)位(wei)將不斷提高(gao)。
世界銅(tong)礦(kuang)資源比較豐富。銅(tong)不難(nan)從它的(de)礦(kuang)石中(zhong)提(ti)取,但可(ke)開采的(de)礦(kuang)藏相對稀少。有(you)些,如在瑞典法(fa)倫的(de)銅(tong)礦(kuang),從13世紀(ji)開始,曾是巨(ju)大財富的(de)來源。一種(zhong)提(ti)取這種(zhong)金屬(shu)的(de)方法(fa)是烘烤硫(liu)化礦(kuang)石,然后用水分離出其形(xing)成的(de)硫(liu)酸銅(tong)。之后流淌過鐵(tie)屑表面銅(tong)就(jiu)會沉淀(dian),形(xing)成的(de)薄層很容易分離。世界上已探(tan)明的(de)銅(tong)約為3.5~5.7億(yi)噸,其中(zhong)斑巖銅(tong)礦(kuang)約占全部總量的(de)76%。從地區分布(bu)看,全球銅(tong)蘊藏量最豐富的(de)地區共有(you)五個:
非洲:剛果盧(lu)(lu)伊盧(lu)(lu)(科盧(lu)(lu)韋齊)、希圖魯(lu)、贊比亞盧(lu)(lu)安夏(xia)和(he)巴(ba)(ba)利(li)巴(ba)(ba)、穆富利(li)拉、恩(en)昌(chang)加TLP、恩(en)卡納(na)(羅卡納(na))。
亞洲:中國白銀(yin)(金(jin)川(chuan))/甘肅(su)、山(shan)東(dong)/陽谷祥光銅業大(da)冶(ye)、貴溪、葫(hu)蘆(lu)島(dao)、金(jin)昌、上海、天(tian)津、云南、印(yin)度伯爾(er)(er)拉銅(代(dai)海伊(yi))、杜蒂戈林、伊(yi)朗薩(sa)爾(er)(er)切什(shen)梅(mei)、日(ri)本(ben)別子/愛(ai)媛(yuan)(東(dong)予(yu)冶(ye)煉(lian)廠(chang))、小坂(秋田(tian))直島(dao)(香川(chuan))、小名(ming)濱(福島(dao))、佐賀關(大(da)分)、玉野(岡山(shan))、哈薩(sa)克(ke)斯坦巴爾(er)(er)卡什(shen)米斯、杰(jie)茲卡茲甘冶(ye)煉(lian)廠(chang)、韓國溫(wen)山(shan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)Ⅰ、溫(wen)山(shan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)Ⅱ、菲律賓(bin)伊(yi)莎貝(bei)爾(er)(er)/萊特(菲律賓(bin)熔煉(lian)與精煉(lian)協會(hui))、烏茲別克(ke)斯坦阿爾(er)(er)馬雷克(ke)冶(ye)煉(lian)廠(chang)。
歐(ou)洲(zhou):奧地利布(bu)里克(ke)(ke)斯(si)萊格(ge)比利時貝(bei)爾(er)瑟;霍博(bo)肯、UM皮爾(er)多普芬(fen)蘭哈爾(er)亞(ya)(ya)瓦爾(er)塔(ta)德國漢堡、黑特施(shi)泰、呂嫩Lunen170、意(yi)大利波代馬(ma)格(ge)拉(la)(la)、波蘭格(ge)沃(wo)古夫Ⅰ、格(ge)沃(wo)古夫Ⅱ、萊格(ge)尼(ni)察冶(ye)煉廠(chang)(chang)、羅馬(ma)尼(ni)亞(ya)(ya)茲拉(la)(la)特納冶(ye)煉廠(chang)(chang)、俄羅斯(si)基洛夫格(ge)拉(la)(la)德(卡拉(la)(la)塔(ta))、克(ke)(ke)拉(la)(la)斯(si)諾烏拉(la)(la)爾(er)斯(si)克(ke)(ke)冶(ye)煉廠(chang)(chang)、納杰日金斯(si)基、諾里爾(er)斯(si)克(ke)(ke)冶(ye)煉廠(chang)(chang)、中烏拉(la)(la)爾(er)斯(si)克(ke)(ke)冶(ye)煉廠(chang)(chang)、西班牙韋爾(er)瓦、瑞(rui)典倫島(dao)、英國沃(wo)爾(er)索(suo)爾(er)、南斯(si)拉(la)(la)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(de)國 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇聯 1290 1320 1270 880
中國 346 398 470 590
法國 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(shi)大國消費量 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(guo)名 1977 1982 1987 1992
智利(li) 1056.5 1242.2 1412.9 1940
美國 1346.8 1147 1243.6 1760.5
加拿(na)大 780.9 612.4 794.1 764.2
贊比亞 656.2 574.5 463.2 440
波蘭 284.8 376 438 387
中國 99.8 175 250 375
俄羅斯 853 560 630 375
秘(mi)魯 350.1 353.8 417.6 368.1
哈薩克 - - - 350
澳洲 220 245.3 232.7 326
十國小計 5666.1 5286.2 5882.1 7085.8
全球總計 7716.4 7622.3 8306.3 9289.6
銅(tong)的(de)離(li)子(zi)(銅(tong)質)對生物(wu)而言,不論(lun)是(shi)動(dong)物(wu)或植(zhi)物(wu),是(shi)必需的(de)元素。人體缺乏銅(tong)會(hui)引起(qi)貧(pin)血,毛發(fa)異常(chang),骨和(he)動(dong)脈異常(chang),以至腦(nao)障(zhang)礙。但如過剩,會(hui)引起(qi)肝(gan)硬化、腹(fu)瀉、嘔吐、運動(dong)障(zhang)礙和(he)知覺神經障(zhang)礙。一般(ban)來說,牛肉、葵花(hua)籽、可可、黑椒、羊肝(gan)等(deng)等(deng)都有豐富的(de)銅(tong)質。
銅(tong)是人體(ti)必需的微量礦物質,在攝入后15分鐘即可(ke)進入血(xue)液中,同時存在于紅(hong)血(xue)球內外(wai),可(ke)幫助鐵質傳遞蛋白(bai),在血(xue)紅(hong)素(su)形成過(guo)程中扮演(yan)催化(hua)的重(zhong)要角(jiao)色。而且在食(shi)物烹(peng)飪過(guo)程中,銅(tong)元素(su)不(bu)易被(bei)破壞掉。
銅(tong)廣泛分布于生(sheng)(sheng)物組織中,大部分以(yi)有(you)(you)機復合物存(cun)在,很多是金屬蛋白,以(yi)酶(mei)(mei)的(de)(de)形式(shi)起(qi)著功能作(zuo)(zuo)用(yong)。每個含銅(tong)蛋白的(de)(de)酶(mei)(mei)都(dou)有(you)(you)它清楚(chu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)理生(sheng)(sheng)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong),生(sheng)(sheng)物系統(tong)中許多涉及氧的(de)(de)電子傳遞和氧化(hua)還原反應都(dou)是由含銅(tong)酶(mei)(mei)催化(hua)的(de)(de),這些酶(mei)(mei)對(dui)生(sheng)(sheng)命過程都(dou)是至關重要的(de)(de)。
當然,銅(tong)作為重金屬(shu),攝入過(guo)量也會有(you)危(wei)害。銅(tong)離子會使(shi)蛋白質變(bian)性。如硫酸(suan)銅(tong)對胃腸道有(you)刺激作用,誤服引起惡(e)心(xin)、嘔吐、口內有(you)銅(tong)性味、胃燒灼感。嚴重者(zhe)有(you)腹絞痛、嘔血(xue)(xue)、黑(hei)便。可造成嚴重腎損(sun)害和溶血(xue)(xue),出現黃疸、貧血(xue)(xue)、肝大、血(xue)(xue)紅蛋白尿、急(ji)性腎功能衰竭和尿毒癥(zheng)(zheng)。對眼(yan)和皮膚有(you)刺激性。長期接觸可發生接觸性皮炎和鼻、眼(yan)黏膜刺激并出現胃腸道癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)。
成年(nian)人每天需(xu)要銅(tong)(tong)0.05~2毫(hao)(hao)克,孕(yun)(yun)、產婦(fu)和青、少年(nian)(少年(nian)食(shi)品)的(de)需(xu)要量(liang)還(huan)要多(duo)些。足月生(sheng)下(xia)的(de)嬰兒(er)體內(nei)含銅(tong)(tong)量(liang)約(yue)為16毫(hao)(hao)克,按單位體重比(bi)成年(nian)人要高得多(duo),其中(zhong)約(yue)70%集中(zhong)在肝中(zhong),由此可見,胎(tai)(tai)兒(er)的(de)肝是含銅(tong)(tong)量(liang)極(ji)高的(de)器官。從(cong)妊娠(shen)開始,胎(tai)(tai)兒(er)體內(nei)的(de)含銅(tong)(tong)量(liang)就急(ji)劇增加(jia),約(yue)從(cong)妊娠(shen)的(de)第200天到出生(sheng),銅(tong)(tong)含量(liang)約(yue)增加(jia)4倍(bei)。因此,妊娠(shen)后期(qi)是胎(tai)(tai)兒(er)吸收銅(tong)(tong)最(zui)多(duo)的(de)時(shi)期(qi),早產兒(er)易患缺銅(tong)(tong)癥就是這個原因。孕(yun)(yun)婦(fu)體內(nei)銅(tong)(tong)的(de)濃度在妊娠(shen)過程中(zhong)逐漸上升,這可能(neng)與胎(tai)(tai)兒(er)長大體內(nei)雌激素水(shui)平增加(jia)有關。正常情況(kuang)下(xia),孕(yun)(yun)婦(fu)不需(xu)要額外(wai)補充銅(tong)(tong)劑,銅(tong)(tong)過量(liang)可產生(sheng)致畸作用(yong)。
中(zhong)國(guo)營養學(xue)會沒(mei)有制(zhi)(zhi)定(ding)每(mei)日(ri)膳(shan)食中(zhong)銅的(de)需要(yao)量(liang)(liang),但制(zhi)(zhi)定(ding)了每(mei)日(ri)銅的(de)“安(an)全(quan)和(he)適宜的(de)攝(she)入量(liang)(liang)”,半(ban)歲(sui)(sui)前嬰兒(er)每(mei)天(tian)(tian)需0.5~0.7毫克(ke),半(ban)歲(sui)(sui)至1歲(sui)(sui)每(mei)天(tian)(tian)0.7~1.0毫克(ke),1歲(sui)(sui)以(yi)(yi)上(shang)每(mei)天(tian)(tian)1.0~1.5毫克(ke),4歲(sui)(sui)以(yi)(yi)上(shang)每(mei)天(tian)(tian)1.5~2.0毫克(ke),7歲(sui)(sui)以(yi)(yi)上(shang)每(mei)天(tian)(tian)2.0~2.5毫克(ke),11歲(sui)(sui)以(yi)(yi)上(shang)至青年、成年,均(jun)為每(mei)天(tian)(tian)2.0~3.0毫克(ke)。這個(ge)攝(she)入量(liang)(liang)與美國(guo)科學(xue)研究(jiu)委員會制(zhi)(zhi)定(ding)的(de)“估計每(mei)日(ri)飲(yin)食中(zhong)安(an)全(quan)充足的(de)銅攝(she)取量(liang)(liang)”相當。
銅(tong)(tong)(tong)與人體(ti)(ti)(ti)健康(kang)關系(xi)密切。人體(ti)(ti)(ti)每天都要(yao)(yao)(yao)(yao)攝(she)入(ru)各種微(wei)(wei)量(liang)元素(su),銅(tong)(tong)(tong)是人體(ti)(ti)(ti)不(bu)能缺少(shao)的(de)(de)金屬(shu)元素(su)之一(yi)。成年(nian)人體(ti)(ti)(ti)內,1千(qian)克體(ti)(ti)(ti)重(zhong)中(zhong),銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)大(da)約(yue)為1.4mg~2.1mg;血(xue)液中(zhong)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)含量(liang)約(yue)為1.0mg~1.5mg。這一(yi)數量(liang)雖小,但它對于維持(chi)身體(ti)(ti)(ti)健康(kang)和器官的(de)(de)正常運行(xing)卻不(bu)可(ke)(ke)缺少(shao)。這是因為銅(tong)(tong)(tong)元素(su)在機(ji)體(ti)(ti)(ti)運行(xing)中(zhong)具(ju)有特(te)殊的(de)(de)作用。銅(tong)(tong)(tong)是機(ji)體(ti)(ti)(ti)內蛋白質(zhi)和酶的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)(yao)組成部分,許多(duo)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)(de)酶需要(yao)(yao)(yao)(yao)微(wei)(wei)量(liang)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)參(can)與和活化(hua)。例如(ru),銅(tong)(tong)(tong)可(ke)(ke)以催化(hua)血(xue)紅蛋白的(de)(de)合成。研究表明(ming),缺銅(tong)(tong)(tong)會導致血(xue)漿膽固醇(chun)升(sheng)高,增加動脈(mo)粥樣硬化(hua)的(de)(de)危險,因而是引發冠狀動脈(mo)心臟病的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)(yao)因素(su)。科學家(jia)還發現,營(ying)養性(xing)貧血(xue)、白癜(dian)風、骨質(zhi)疏松癥、胃(wei)癌及(ji)食道癌等疾病的(de)(de)產(chan)生也都與人體(ti)(ti)(ti)缺銅(tong)(tong)(tong)有關。嚴(yan)重(zhong)缺銅(tong)(tong)(tong)和長期邊(bian)緣(yuan)性(xing)缺銅(tong)(tong)(tong),還會引發小兒發育不(bu)良和一(yi)些地方病。
吸收(shou)(shou)(shou)率(lv)30%~40%。胃(wei)、十二指腸(chang)(chang)和小腸(chang)(chang)上(shang)部是銅的主(zhu)要吸收(shou)(shou)(shou)部位,其腸(chang)(chang)吸收(shou)(shou)(shou)是主(zhu)動吸收(shou)(shou)(shou)過程(cheng)。膜內外(wai)銅離子的轉運(yun)體為(wei)ATP酶,依靠天冬氨酸(suan)殘基磷酸(suan)化供(gong)能(neng)(neng),能(neng)(neng)將主(zhu)動吸收(shou)(shou)(shou)的銅與(yu)(yu)門靜(jing)脈側(ce)支循環中的白(bai)蛋白(bai)結(jie)合,運(yun)至肝(gan)臟進一步參與(yu)(yu)代謝。
銅(tong)(tong)(tong)主要通過膽(dan)汁(zhi)排泄(xie),膽(dan)汁(zhi)中含有低分(fen)(fen)子(zi)和高分(fen)(fen)子(zi)量的(de)銅(tong)(tong)(tong)結(jie)合化合物,前者多(duo)(duo)存在肝(gan)膽(dan)汁(zhi)中,后者則多(duo)(duo)在膽(dan)囊膽(dan)汁(zhi)中。銅(tong)(tong)(tong)可以通過溶酶體的(de)胞(bao)吐作用(yong)或ATP酶的(de)銅(tong)(tong)(tong)轉移作用(yong)而進入膽(dan)汁(zhi)內(nei),膽(dan)汁(zhi)中的(de)銅(tong)(tong)(tong)也可以是肝(gan)細(xi)胞(bao)溶酶體對存在于(yu)膽(dan)汁(zhi)中銅(tong)(tong)(tong)結(jie)合蛋(dan)白(bai)分(fen)(fen)解的(de)結(jie)果。血漿中銅(tong)(tong)(tong)大多(duo)(duo)與銅(tong)(tong)(tong)藍蛋(dan)白(bai)結(jie)合或存在于(yu)腎(shen)細(xi)胞(bao)內(nei),很少(shao)濾(lv)過腎(shen)小球,正常情況(kuang)下尿液中含銅(tong)(tong)(tong)量甚微。當銅(tong)(tong)(tong)的(de)排泄(xie)、存儲(chu)和銅(tong)(tong)(tong)藍蛋(dan)白(bai)合成失衡時(shi)會出現銅(tong)(tong)(tong)尿。
銅(tong)是人體健康不可缺少的微量營養素,對于(yu)血液、中(zhong)樞(shu)神經和(he)免疫系統,頭發、皮膚和(he)骨骼組織以(yi)及腦子和(he)肝(gan)、心(xin)等內臟的發育和(he)功能有重要(yao)(yao)影響。銅(tong)主要(yao)(yao)從日常飲食中(zhong)攝(she)(she)入。世界衛生組織建議,為了維持(chi)健康,成人每公斤體重每天應(ying)攝(she)(she)入0.03毫(hao)克銅(tong)。孕婦和(he)嬰幼(you)兒應(ying)加(jia)倍。缺銅(tong)會(hui)引起各種疾病,可以(yi)服(fu)用含銅(tong)補(bu)劑和(he)藥丸(wan)來加(jia)以(yi)補(bu)充(chong)。
銅在(zai)人(ren)體內含量約100~150mg,血(xue)清(qing)銅正常值100~120μg/dl,是(shi)人(ren)體中含量位居(ju)第二(er)的(de)(de)必需微量元素。含銅的(de)(de)酶(mei)有酪氨(an)酸(suan)酶(mei)、單胺(an)氧化酶(mei)、超氧化酶(mei)、超氧化物歧(qi)化酶(mei)、血(xue)銅藍蛋白(bai)等(deng)。銅對(dui)血(xue)紅蛋白(bai)的(de)(de)形成起(qi)活化作用(yong)(yong),促進鐵的(de)(de)吸收和利用(yong)(yong),在(zai)傳遞電子、彈性蛋白(bai)的(de)(de)合(he)成、結締組織的(de)(de)代謝、嘌呤代謝、磷脂及(ji)神經組織形成方面有重要意義。
銅(tong)缺乏可(ke)引起如下疾病(bing):
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、眼花。皮膚(fu)黏膜及指甲等顏色蒼白,體(ti)力(li)活動后(hou)感覺氣促(cu)、心(xin)悸。嚴重(zhong)貧血時,即(ji)使在(zai)(zai)休息時也出現(xian)氣短和(he)心(xin)悸,在(zai)(zai)心(xin)尖和(he)心(xin)底部(bu)可聽到(dao)柔和(he)的(de)收縮期雜音。
2.骨骼改變。
臨床表(biao)現為(wei)骨(gu)質疏松(song),易發生骨(gu)折(zhe)。
3.銅與冠心病。
4.銅與白癜風(feng)病。
5.女(nv)性不孕癥。
1.
缺銅(tong)會(hui)使神(shen)經(jing)系統的抑制過(guo)程失(shi)調(diao),使神(shen)經(jing)系統處(chu)于興奮狀態而(er)導致(zhi)失(shi)眠(mian),久而(er)久之可發(fa)生神(shen)經(jing)衰(shuai)弱(ruo)。
人(ren)體(ti)缺銅可(ke)適(shi)量增加攝入(ru)含(han)銅較高的食物(wu),如口蘑、海米、紅(hong)茶、花茶、磚茶、榛子(zi)、葵花子(zi)、芝麻醬、西瓜子(zi)、綠茶、核桃、黑(hei)胡椒、可(ke)可(ke)、肝、豆制(zhi)品等。
銅離子可(ke)以(yi)(yi)消毒殺(sha)菌、衛生防疫。例如:可(ke)以(yi)(yi)殺(sha)滅易于在水中滋(zi)生的大腸桿(gan)菌和痢疾(ji)(ji)等(deng)(deng)病(bing)(bing)菌,清除水中傳(chuan)播(bo)血吸蟲(chong)病(bing)(bing)的蛞(kuo)蝓(yu)和螺等(deng)(deng)軟體動物,以(yi)(yi)及傳(chuan)播(bo)瘧(nve)疾(ji)(ji)的蚊子幼蟲(chong)等(deng)(deng)疾(ji)(ji)病(bing)(bing)攜帶體。它還可(ke)以(yi)(yi)應用在游泳池內,防止綠(lv)藻污染和通過(guo)地板傳(chuan)染足(zu)癬等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
銅(tong)是(shi)人體(ti)內一種必需(xu)的微量元素,在人體(ti)的新(xin)陳代(dai)謝過程中起著重要(yao)的作用。
1.大(da)(da)(da)腦(nao)的“益(yi)友”銅(tong)與鋅、鐵等(deng)一(yi)樣都(dou)是大(da)(da)(da)腦(nao)神經遞(di)質的重要成(cheng)分。如果攝(she)取不足可致(zhi)神經系統失(shi)調,大(da)(da)(da)腦(nao)功能會(hui)發生障礙。銅(tong)缺(que)乏將使(shi)腦(nao)細胞中的色素氧化酶減少,活力下降,從而(er)使(shi)記(ji)憶(yi)衰(shuai)退(tui)、思維紊亂、反應遲(chi)鈍,甚至步態(tai)不穩、運動失(shi)常等(deng)。要有一(yi)副健康靈活的大(da)(da)(da)腦(nao),是離不開銅(tong)元素這個益(yi)友的。
2.心臟的(de)(de)“衛(wei)士 當人們將(jiang)心臟病(bing)的(de)(de)原(yuan)因(yin)單純(chun)歸咎于脂肪(fang)、高膽(dan)固(gu)醇飲食時,美國科(ke)學家提醒人們:絕對(dui)不可忽視銅元(yuan)素的(de)(de)缺(que)乏。銅元(yuan)素在人體內參(can)與多種(zhong)金屬(shu)酶的(de)(de)合成,其中(zhong)的(de)(de)氧化酶是(shi)構成心臟血(xue)管(guan)(guan)的(de)(de)基質(zhi)膠原(yuan)和(he)彈(dan)性(xing)蛋白形(xing)成過程中(zhong)必(bi)不可少(shao)的(de)(de)物質(zhi),而膠原(yuan)又(you)是(shi)將(jiang)心血(xue)管(guan)(guan)的(de)(de)肌細胞牢固(gu)地連接起來的(de)(de)纖(xian)維(wei)成分,彈(dan)性(xing)蛋白則(ze)具有促使心臟和(he)血(xue)管(guan)(guan)壁保持彈(dan)性(xing)之功(gong)能。因(yin)此,銅元(yuan)素一旦缺(que)乏,此類酶的(de)(de)合成減少(shao),心血(xue)管(guan)(guan)就無(wu)法維(wei)持正常的(de)(de)形(xing)態和(he)功(gong)能,從而給冠心病(bing)入(ru)侵以可乘(cheng)之機。
3.造(zao)血的(de)(de)“助手”眾所周(zhou)知,鐵(tie)(tie)是(shi)(shi)人體造(zao)血的(de)(de)重要原料,但鐵(tie)(tie)元素要成為紅血球中的(de)(de)一部分,必須依靠銅元素的(de)(de)幫忙(mang)。奧(ao)妙在于(yu)血紅蛋白中的(de)(de)鐵(tie)(tie)是(shi)(shi)三價(jia)鐵(tie)(tie)離(li)子(zi)(zi),而來源于(yu)食物(wu)中的(de)(de)乃是(shi)(shi)二價(jia)鐵(tie)(tie)離(li)子(zi)(zi),二價(jia)鐵(tie)(tie)離(li)子(zi)(zi)要轉(zhuan)化(hua)成三價(jia)鐵(tie)(tie)離(li)子(zi)(zi),有(you)賴于(yu)含銅的(de)(de)活性(xing)物(wu)質(zhi)——血漿(jiang)銅藍蛋白的(de)(de)氧化(hua)作用。如(ru)果(guo)體內(nei)缺銅,血漿(jiang)銅藍蛋白的(de)(de)濃度勢必降低,從而導(dao)致鐵(tie)(tie)難以(yi)轉(zhuan)化(hua)而誘發貧血癥。
4.助孕(yun)的(de)“新(xin)星”育齡女(nv)性要(yao)懷孕(yun)也離不開(kai)銅(tong)。據產科醫生研究,婦女(nv)缺(que)銅(tong)就難以(yi)受孕(yun),即使受孕(yun)也會(hui)因(yin)缺(que)銅(tong)而削(xue)弱羊(yang)膜(mo)的(de)厚度和韌性,導(dao)致羊(yang)膜(mo)早破,引起流產或(huo)胎兒感染。故(gu)女(nv)性要(yao)想出一個健康聰(cong)明的(de)小寶貝,也須借(jie)助銅(tong)元素(su)的(de)一臂之力(li)。
5.抗(kang)(kang)衰老的(de)(de)(de)(de)“能(neng)手”人體的(de)(de)(de)(de)衰老是因為體內的(de)(de)(de)(de)自由(you)基的(de)(de)(de)(de)代謝廢物(wu)起著相當(dang)大的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),又(you)是多(duo)種老年疾病的(de)(de)(de)(de)禍根。其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)羥自由(you)基,毒(du)性最強,不但會通(tong)過(guo)脂質(zhi)(zhi)過(guo)氧(yang)化反應損害細(xi)胞(bao)(bao)膜,而且會破壞細(xi)胞(bao)(bao)核的(de)(de)(de)(de)遺傳物(wu)質(zhi)(zhi),導致細(xi)胞(bao)(bao)死亡。此外,還(huan)可使許多(duo)重(zhong)要酶的(de)(de)(de)(de)活性降低(di)甚至(zhi)消失。研(yan)究表明,含銅的(de)(de)(de)(de)金屬硫蛋白、超氧(yang)化物(wu)歧(qi)化酶等具有較強的(de)(de)(de)(de)清掃此種代謝廢物(wu)的(de)(de)(de)(de)功能(neng),保護人體細(xi)胞(bao)(bao)不受其害,可見銅元素(su)在抗(kang)(kang)衰老中(zhong)有舉(ju)足輕重(zhong)的(de)(de)(de)(de)地位。
即可(ke)收(shou)到良好的(de)效(xiao)果(guo)。實驗(yan)證明,人(ren)(ren)體攝入足夠的(de)銅(tong),可(ke)在侵入人(ren)(ren)體的(de)流感病毒(du)表面聚集較多的(de)銅(tong)離子,從而為維(wei)生(sheng)素攻擊流感病毒(du)提(ti)供有效(xiao)的(de)“靶子”。維(wei)生(sheng)素C與(yu)病毒(du)表面的(de)銅(tong)離子發(fa)生(sheng)作用(yong),構成一種(zhong)可(ke)以分離的(de)含有活性氧離子的(de)不穩定(ding)化合物,促使含有蛋白(bai)質的(de)病毒(du)表面發(fa)生(sheng)破裂,進而置病毒(du)于死地。為此,專家將維(wei)生(sheng)素C與(yu)銅(tong)元素稱為一對防治流感的(de)最佳“搭檔”。
6.防治白(bai)發的(de)“靈丹(dan)”人的(de)頭發為(wei)何(he)早(zao)白(bai)?體內(nei)缺銅(tong)是一個重要原因。缺銅(tong)可使人體內(nei)的(de)酪氨(an)酸酶的(de)形成困難,導致(zhi)酪氨(an)酸轉(zhuan)變(bian)(bian)成多巴的(de)過程受阻(zu)。多巴為(wei)多巴胺的(de)前(qian)體,而多巴胺又是黑色(se)素(su)的(de)中間產(chan)物,最終(zhong)妨(fang)礙(ai)黑色(se)素(su)的(de)合成,遂引起頭發變(bian)(bian)白(bai)。欲求(qiu)黑發不衰,補(bu)足(zu)銅(tong)元素(su)是有效(xiao)的(de)一招。
如(ru)何補銅(tong)呢(ni)?增加富含銅(tong)元素的食物,如(ru)動物肝臟、蝦、豆類、鮮(xian)肉(rou)、果仁(ren)等。
銅(tong)(tong)是人(ren)(ren)體不可缺少(shao)的(de)微量元素。成人(ren)(ren)體內一般含(han)銅(tong)(tong)70~100mg,平均每(mei)千克體重含(han)銅(tong)(tong)1.9~2.1mg。銅(tong)(tong)存在于人(ren)(ren)們的(de)所有器(qi)官和(he)(he)組織(zhi)中,通常與(yu)蛋白(bai)質或其他有機物結(jie)合,而不以自(zi)由(you)銅(tong)(tong)離子的(de)形式存在。肝臟是儲存銅(tong)(tong)的(de)倉庫,含(han)銅(tong)(tong)量最高。腦和(he)(he)心臟也含(han)有較多的(de)銅(tong)(tong)。健康人(ren)(ren)血(xue)液中的(de)銅(tong)(tong)含(han)量1.1~1.5mg/L,它隨著年(nian)齡、運動(dong)和(he)(he)健康而發(fa)生變化。
銅(tong)是機(ji)體內蛋白(bai)質和酶(mei)的(de)重要組(zu)分,如銅(tong)藍蛋白(bai)、細胞色素(su)、C氧化酶(mei)等。許(xu)多關鍵(jian)的(de)酶(mei),需要鋼的(de)參與(yu)和活化,對機(ji)體的(de)代謝(xie)過(guo)程(cheng)產生作(zuo)用(yong),促進人(ren)體的(de)許(xu)多功能(neng)。這就是為(wei)什么這么微量(liang)的(de)銅(tong),會(hui)對生命產生至(zhi)關重要作(zuo)用(yong)的(de)主要原因。例(li)如:它有助于提(ti)供機(ji)體生物化學(xue)過(guo)程(cheng)所(suo)需的(de)能(neng)量(liang);幫助形成血液中的(de)血紅(hong)素(su),影響皮(pi)膚色素(su)的(de)形成;促進在骨膠原及(ji)彈性蛋白(bai)中形成交聯,保持和恢復結締組(zu)織(zhi);參與(yu)葡(pu)萄糖(tang)和膽固醇的(de)代謝(xie)過(guo)程(cheng);影響頭發(fa)、皮(pi)膚、骨骼、大腦的(de)發(fa)育(yu),以及(ji)心臟、肝(gan)臟、中樞神經和免疫系統(tong)的(de)功能(neng)等。
此外,某(mou)些含銅的(de)藥劑有消(xiao)炎(yan)和治療關節炎(yan)的(de)作用,并已在(zai)(zai)一些國家得到(dao)應(ying)用。長(chang)期以(yi)來人們得出這樣(yang)的(de)經驗(yan),配戴銅具有治療關節炎(yan)的(de)作用。這可能(neng)是由于汗水溶解的(de)微量鋼(gang)經皮膚而被(bei)人體(ti)吸收的(de)結果(guo)。銅在(zai)(zai)放射科(ke)和治療痙攣、癲(dian)癇和痛風上的(de)應(ying)用也(ye)正在(zai)(zai)研究(jiu)中。
缺(que)(que)銅(tong)有礙人體健康,長時間邊緣性(xing)缺(que)(que)銅(tong)的(de)影響是潛(qian)移(yi)默化(hua)的(de)。它會引起嬰(ying)幼兒發育不良。此(ci)外,在(zai)我國以(yi)及印度、坦(tan)桑尼亞、南(nan)非等地發現了膝蓋彎曲的(de)“膝外翻癥(zheng)”,這(zhe)是缺(que)(que)銅(tong)的(de)一(yi)種(zhong)典型癥(zheng)狀(zhuang)。分(fen)析(xi)表明畸形骨骼中(zhong)的(de)銅(tong)含量(liang)顯著低于正常值。
值得注(zhu)意的(de)(de)(de)是(shi),最近的(de)(de)(de)研究(jiu)發現(xian),缺銅(tong)是(shi)增加冠心(xin)(xin)(xin)病(bing)發病(bing)率的(de)(de)(de)一(yi)個因素!冠心(xin)(xin)(xin)病(bing)是(shi)由于血液(ye)中過高的(de)(de)(de)冠狀動脈管壁上沉積,造成(cheng)堵塞(sai)(動脈粥樣硬化(hua)),從而引(yin)起心(xin)(xin)(xin)臟(zang)供血不(bu)足的(de)(de)(de)一(yi)種常見的(de)(de)(de)心(xin)(xin)(xin)臟(zang)病(bing)。脂肪的(de)(de)(de)代(dai)謝過程對銅(tong)很敏感。對大鼠的(de)(de)(de)試驗表明(ming),缺銅(tong)會顯著升高血漿(jiang)膽固(gu)(gu)醇,改變膽固(gu)(gu)醇與脂蛋白的(de)(de)(de)結(jie)合形式,增加動脈粥樣硬化(hua)的(de)(de)(de)危險。還(huan)發現(xian)缺銅(tong)會引(yin)起大鼠的(de)(de)(de)心(xin)(xin)(xin)臟(zang)生(sheng)理發生(sheng)異常,它與人(ren)類(lei)冠心(xin)(xin)(xin)病(bing)的(de)(de)(de)某些病(bing)癥(zheng)相(xiang)似,這就更證實了(le)缺銅(tong)與冠心(xin)(xin)(xin)病(bing)之間的(de)(de)(de)聯系。
銅對人體(ti)(ti)的潛在(zai)毒(du)性很輕,只有當攝(she)入(ru)量大(da)大(da)超過了正常值時(shi),方(fang)會(hui)引起胃腸紊亂等不良反應。研(yan)究(jiu)結果表(biao)明,當成年(nian)男子和女子每天攝(she)入(ru)量分別超過12mg和10mg時(shi),會(hui)對人體(ti)(ti)生物(wu)化學過程(cheng)產生輕微的影響。
鑒(jian)于銅(tong)的(de)(de)(de)潛(qian)在毒性較低,相反地(di)它卻是人體(ti)健康不可缺(que)(que)少的(de)(de)(de)元素,世界衛生組織(zhi)的(de)(de)(de)專家組已(yi)(yi)作(zuo)出結(jie)(jie)論,缺(que)(que)銅(tong)的(de)(de)(de)危害遠比銅(tong)的(de)(de)(de)毒性大得多。除了某(mou)些罕見的(de)(de)(de)遺傳外,人們主要(yao)防止(zhi)的(de)(de)(de)是缺(que)(que)銅(tong)。要(yao)充分保證(zheng)膳食(shi)中有足夠(gou)的(de)(de)(de)銅(tong),以滿足身(shen)體(ti)的(de)(de)(de)需要(yao)。對歐美發(fa)達(da)國家膳食(shi)結(jie)(jie)構中含銅(tong)量的(de)(de)(de)調(diao)查結(jie)(jie)果,已(yi)(yi)為防止(zhi)缺(que)(que)銅(tong)敲起了警(jing)鐘。實際上,許多人已(yi)(yi)在服用含銅(tong)片劑來補充營(ying)養。
哪些人(ren)應特(te)別注意對銅的攝入:
①孕婦、嬰兒和(he)兒童
他(她)們需要攝(she)入較多的銅。保持體內(nei)鋼的平衡是決定胎兒和嬰兒成長快慢(man)的一個(ge)主要因素,應特別關注。
②膳食不正常的人群
貧(pin)困地(di)區營(ying)養不良的(de)居民(min),生(sheng)活難以自理(主要是(shi)老(lao)年人和殘疾人)或有偏食習慣的(de)人群,他們的(de)膳食結構往往不合理容易由于缺銅而影響健康。
③某些病人
慢性肝炎的患者(zhe),定期接受血(xue)液透(tou)析(xi)以及長期依賴輸液代替或補充進食的病人(ren),應對他們(men)的銅(tong)攝入量進行(xing)監測(ce)。此外(wai),某(mou)些(xie)患有(you)代謝(xie)異常(chang)的病人(ren)也(ye)應該注意缺銅(tong)的潛在(zai)影響。
④嚴重銅代謝(xie)異常的遺傳病人
在人的血(xue)(xue)(xue)液(ye)中(zhong),銅(tong)是鐵的“助手”。銅(tong)的吸收(shou)(shou)部(bu)(bu)位主要(yao)是胃和小腸上部(bu)(bu)。銅(tong)在腸中(zhong)被吸收(shou)(shou)后(hou)進人血(xue)(xue)(xue)液(ye)中(zhong),80%的結合(he)成(cheng)血(xue)(xue)(xue)漿(jiang)銅(tong)藍蛋(dan)白。銅(tong)在血(xue)(xue)(xue)紅蛋(dan)白形成(cheng)中(zhong)的作用,一(yi)般認(ren)為(wei)是促(cu)進對腸道(dao)鐵(鐵食品)的吸收(shou)(shou)和從肝及網狀內皮系(xi)統的貯藏(zang)中(zhong)使(shi)它釋(shi)放出來(lai),故(gu)銅(tong)對于血(xue)(xue)(xue)紅蛋(dan)白的形成(cheng)起著重(zhong)要(yao)作用。
從食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)商品(pin)(pin)(pin)化的(de)(de)角度來看,少量的(de)(de)銅對產品(pin)(pin)(pin)質量的(de)(de)影(ying)響主(zhu)要是在(zai)食(shi)(shi)油(you)(油(you)食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin))及含(han)不(bu)飽和脂肪的(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)中(zhong),銅離子(zi)實際上起著催(cui)化劑的(de)(de)作用,造成食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)酸(suan)敗、變色和其他一(yi)些反(fan)應。這(zhe)些影(ying)響盡管使產品(pin)(pin)(pin)在(zai)外觀上不(bu)受人歡迎,但通常(chang)并不(bu)會(hui)引起中(zhong)毒和降低(di)食(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)營(ying)養價值。
食物中銅的豐富來源有口蘑、海(hai)米、紅(hong)茶(cha)(cha)、花茶(cha)(cha)、磚茶(cha)(cha)、榛子、葵花子、芝麻(ma)醬(jiang)、西瓜子、綠茶(cha)(cha)、核桃、黑(hei)胡(hu)椒、可(ke)(ke)可(ke)(ke)、肝等(deng)。
良好來源有蟹肉、蠶豆(dou)(dou)、蘑菇(gu)(鮮)、青(qing)豆(dou)(dou)、小茴(hui)香(xiang)、黑芝麻、大豆(dou)(dou)制品(pin)、松子、龍蝦、綠豆(dou)(dou)、花生米、黃豆(dou)(dou)、土(tu)豆(dou)(dou)粉、紫菜、蓮子、蕓豆(dou)(dou)、香(xiang)菇(gu)(香(xiang)菇(gu)食品(pin))、毛豆(dou)(dou)、面筋、果丹(dan)皮、茴(hui)香(xiang)、豌豆(dou)(dou)、黃醬、金(jin)鐵菜、燕麥片(pian)、栗子、堅(jian)果、黃豆(dou)(dou)粉和小麥胚(pei)芽。