銅(tong)(Cuprum)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬元素,也是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)過渡(du)元素,化學符號(hao)Cu,英文(wen)copper,原(yuan)子序數(shu)29。純銅(tong)是(shi)(shi)柔(rou)軟的(de)金(jin)(jin)屬,表面(mian)剛切開時為(wei)紅(hong)橙色帶金(jin)(jin)屬光澤,單質呈紫(zi)紅(hong)色。延展性(xing)(xing)好(hao),導熱性(xing)(xing)和導電(dian)性(xing)(xing)高,因此在電(dian)纜和電(dian)氣、電(dian)子元件是(shi)(shi)最常用的(de)材(cai)料(liao),也可(ke)用作建(jian)筑材(cai)料(liao),可(ke)以(yi)組(zu)成眾多種(zhong)(zhong)合(he)(he)金(jin)(jin)。銅(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)機械性(xing)(xing)能優異,電(dian)阻(zu)率很低,其中(zhong)最重要的(de)數(shu)青銅(tong)和黃銅(tong)。此外(wai),銅(tong)也是(shi)(shi)耐用的(de)金(jin)(jin)屬,可(ke)以(yi)多次回收而無損(sun)其機械性(xing)(xing)能。
二價銅(tong)鹽是最常見的銅(tong)化(hua)合(he)物(wu),其水合(he)離子常呈(cheng)藍色,而(er)氯做配體則(ze)顯綠色,是藍銅(tong)礦和(he)(he)綠松(song)石等礦物(wu)顏色的來源,歷史(shi)上(shang)曾廣泛用(yong)作顏料。銅(tong)質建筑結構受腐(fu)蝕后會產生(sheng)銅(tong)綠(堿式碳酸銅(tong))。裝飾(shi)藝術(shu)主要(yao)使用(yong)金屬銅(tong)和(he)(he)含銅(tong)的顏料。
銅(tong)(tong)(tong)是人(ren)類最(zui)早使(shi)用的(de)(de)金屬之一。早在(zai)史(shi)前時代(dai),人(ren)們就開始采掘露天銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang),并用獲取的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)制造(zao)武器、工具(ju)和其他器皿(min),銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)使(shi)用對早期(qi)人(ren)類文明的(de)(de)進步影響(xiang)深遠。銅(tong)(tong)(tong)是一種存(cun)在(zai)于地殼和海(hai)洋中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)金屬。銅(tong)(tong)(tong)在(zai)地殼中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)含量約(yue)為0.01%,在(zai)個別銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)床中(zhong)(zhong)(zhong),銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)含量可以(yi)達(da)到3%~5%。自然界中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong),多數(shu)以(yi)化合物即銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)石存(cun)在(zai)。
銅的活動性(xing)較弱,鐵單質(zhi)與硫酸銅反應可以(yi)置換出銅單質(zhi)。銅單質(zhi)不溶(rong)于非(fei)氧(yang)化(hua)性(xing)酸。
人類使用銅及其合金(jin)已有數(shu)千年歷史。古羅馬時期銅的主要(yao)開采地是塞(sai)浦路(lu)斯,因此最初(chu)得名cyprium(意(yi)為塞(sai)浦路(lu)斯的金(jin)屬),后來變為cuprum,這是其英語(yu)(copper)、法語(yu)(cuivre)和(he)德語(yu)(Kupfer)的來源。
銅是人(ren)類最早(zao)使用的(de)金屬之一(yi)。早(zao)在(zai)史前時(shi)代(dai),人(ren)們就開(kai)始采掘露天銅礦,并用獲(huo)取的(de)銅制造(zao)武器(qi)(qi)、式具和其(qi)他(ta)器(qi)(qi)皿(min),銅的(de)使用對早(zao)期人(ren)類文明(ming)的(de)進步影響(xiang)深(shen)遠。
中國(guo)使用(yong)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)歷史年(nian)(nian)(nian)代(dai)久(jiu)遠。大(da)約在六七千年(nian)(nian)(nian)以前中國(guo)人的(de)(de)祖先就發(fa)(fa)現(xian)并開始使用(yong)銅(tong)(tong)(tong)。1973年(nian)(nian)(nian)陜西臨潼姜(jiang)寨遺址曾出(chu)土一(yi)件(jian)半圓形殘銅(tong)(tong)(tong)片,經鑒定為(wei)黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)。1975年(nian)(nian)(nian)甘肅(su)東鄉林家(jia)(jia)馬家(jia)(jia)窯文(wen)化遺址(約公元前3000左右)出(chu)土一(yi)件(jian)青銅(tong)(tong)(tong)刀,這(zhe)是目(mu)前在中國(guo)發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)最(zui)早的(de)(de)青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi),是中國(guo)進入(ru)青銅(tong)(tong)(tong)時(shi)代(dai)的(de)(de)證(zheng)明。相(xiang)對西亞、南亞及(ji)北(bei)非于距今約6500年(nian)(nian)(nian)前先后進入(ru)青銅(tong)(tong)(tong)時(shi)代(dai)而(er)言(yan),中國(guo)青銅(tong)(tong)(tong)時(shi)代(dai)的(de)(de)到來(lai)較晚。中國(guo)存在一(yi)個銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)與石(shi)器(qi)(qi)并用(yong)時(shi)代(dai),年(nian)(nian)(nian)代(dai)距今約為(wei)5500~4500年(nian)(nian)(nian)。中國(guo)在此基礎上(shang)發(fa)(fa)明青銅(tong)(tong)(tong)合金,與世界青銅(tong)(tong)(tong)器(qi)(qi)發(fa)(fa)展模式相(xiang)同。
“國(guo)之(zhi)大事(shi),在祀及(ji)戎。”對于中(zhong)國(guo)先秦中(zhong)原各(ge)國(guo)而(er)言,最大的事(shi)情莫過(guo)于祭(ji)祀和對外戰(zhan)爭(zheng)。作為(wei)代(dai)表當時最先進(jin)的金屬冶煉、鑄造技術的青(qing)銅(tong)(tong),也(ye)主要用在祭(ji)祀禮儀和戰(zhan)爭(zheng)上。夏、商(shang)、周三代(dai)所發現(xian)的青(qing)銅(tong)(tong)器(qi),其功能(用)均為(wei)禮儀用具(ju)和武器(qi)以及(ji)圍繞二者的附屬用具(ju),這一(yi)點與世界各(ge)國(guo)青(qing)銅(tong)(tong)器(qi)有區別,形成了具(ju)有中(zhong)國(guo)傳統特色的青(qing)銅(tong)(tong)器(qi)文化體系。
一般把中國青銅器(qi)(qi)文(wen)化的發展劃分為三大階段(duan),即形成期(qi)(qi)(qi)、鼎盛時(shi)期(qi)(qi)(qi)和(he)轉變期(qi)(qi)(qi)。形成期(qi)(qi)(qi)是(shi)指龍(long)山時(shi)代(dai),距今4500~4000年;鼎盛期(qi)(qi)(qi)即中國青銅器(qi)(qi)時(shi)代(dai),時(shi)代(dai)包(bao)括夏、商、西周、春秋及(ji)戰(zhan)國早期(qi)(qi)(qi),延續(xu)時(shi)間約一千六百(bai)余年,也(ye)就是(shi)中國傳(chuan)統體系的青銅器(qi)(qi)文(wen)化時(shi)代(dai);轉變時(shi)期(qi)(qi)(qi)指戰(zhan)國末期(qi)(qi)(qi)~秦(qin)漢(han)時(shi)期(qi)(qi)(qi),青銅器(qi)(qi)已逐步被鐵器(qi)(qi)取代(dai),不僅(jin)數量上大減,而且也(ye)由(you)原來禮樂兵器(qi)(qi)及(ji)使用在禮儀祭祀,戰(zhan)爭活動(dong)等等重要場(chang)合變成日常用具,其(qi)相應的器(qi)(qi)別種類(lei)、構(gou)造特征、裝飾藝術也(ye)發生(sheng)了轉折性的變化。
距今4500~4000年龍山時(shi)代(dai),相當于堯舜禹傳說時(shi)代(dai)。古(gu)文獻上記載當時(shi)人們已(yi)開始冶鑄(zhu)青銅器(qi)(qi)。黃(huang)河、長江中下游地區的(de)龍山時(shi)代(dai)遺址里(li),經考(kao)古(gu)發掘,在幾十(shi)處(chu)遺址里(li)發現了青銅器(qi)(qi)制品。從現有的(de)材料來看,形成期(qi)的(de)銅器(qi)(qi)有以下特點:
1、紅銅(tong)(tong)與青(qing)(qing)銅(tong)(tong)器并存,并出(chu)(chu)現(xian)黃(huang)銅(tong)(tong)。甘(gan)肅省(sheng)東鄉林家(jia)遺(yi)(yi)址(zhi)(zhi),出(chu)(chu)土一(yi)件范鑄的(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)刀(dao);河(he)(he)北省(sheng)唐山(shan)(shan)大城(cheng)山(shan)(shan)遺(yi)(yi)址(zhi)(zhi)發現(xian)兩件帶(dai)孔紅銅(tong)(tong)牌飾;河(he)(he)南(nan)省(sheng)登封王城(cheng)崗(gang)龍山(shan)(shan)城(cheng)內出(chu)(chu)土一(yi)件含錫7%的(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)容(rong)器殘片;山(shan)(shan)西省(sheng)襄汾(fen)陶寺墓(mu)(mu)地內出(chu)(chu)土一(yi)件完整(zheng)銅(tong)(tong)鈴(ling),系(xi)紅銅(tong)(tong);山(shan)(shan)東膠(jiao)縣三里河(he)(he)遺(yi)(yi)址(zhi)(zhi)出(chu)(chu)土兩件黃(huang)銅(tong)(tong)錐;山(shan)(shan)東省(sheng)棲霞楊家(jia)圈出(chu)(chu)土黃(huang)銅(tong)(tong)殘片。發現(xian)銅(tong)(tong)質(zhi)制品數量最多的(de)是(shi)甘(gan)肅、青(qing)(qing)海、寧夏一(yi)帶(dai)的(de)齊家(jia)文(wen)化(hua),有(you)(you)(you)好幾處墓(mu)(mu)地出(chu)(chu)土刀(dao)、錐、鉆、環和銅(tong)(tong)鏡,有(you)(you)(you)些(xie)是(shi)青(qing)(qing)銅(tong)(tong),有(you)(you)(you)些(xie)是(shi)紅銅(tong)(tong)。制作(zuo)技(ji)術方面,有(you)(you)(you)的(de)是(shi)鍛打的(de),有(you)(you)(you)的(de)是(shi)用范鑄造(zao)的(de),比較先進。
2、青銅(tong)器(qi)(qi)品種較少(shao),多(duo)屬于日常工具和生(sheng)活類,如刀、錐、鉆、環、銅(tong)鏡、裝(zhuang)飾品等。但是應當承認(ren)當時人們(men)已(yi)能夠制(zhi)造容(rong)器(qi)(qi)。此外,在龍山文化(hua)中常見紅(hong)色或(huo)黃色陶(tao)鬶(gui),且(qie)流(liu)口,腹(fu)襠(dang)部(bu)常有(you)模仿的金屬鉚釘,如果認(ren)為(wei)這時的銅(tong)鬶(gui)容(rong)器(qi)(qi)與夏(xia)商銅(tong)鬶(gui),爵、斝容(rong)器(qi)(qi)功能一樣(yang)的話(hua),當時的青銅(tong)器(qi)(qi)已(yi)經在或(huo)開(kai)始轉向禮器(qi)(qi)了。
3、一(yi)般(ban)(ban)小遺址也出土銅(tong)制(zhi)品(pin),一(yi)般(ban)(ban)居(ju)民也擁青銅(tong)制(zhi)品(pin)。此外(wai),這個時期(qi)的(de)青銅(tong)制(zhi)品(pin)多樸實無(wu)飾,就是有(you)紋飾的(de)銅(tong)鏡也僅為星條紋、三角紋等等的(de)幾何文飾,絕無(wu)三代青銅(tong)器紋飾的(de)神秘感。
鼎盛期(qi)即中國(guo)青(qing)銅器(qi)時代,包括夏(xia)、商、西(xi)周(zhou)、春秋及戰國(guo)早(zao)期(qi),延續時間約一千六百余年。這(zhe)個時期(qi)的(de)青(qing)銅器(qi)主要(yao)分(fen)為(wei)禮(li)(li)樂(le)器(qi)、兵器(qi)及雜器(qi)。樂(le)器(qi)也主要(yao)用(yong)在宗廟祭祀活動(dong)中。禮(li)(li)器(qi)是古代繁文(wen)縟(ru)節的(de)禮(li)(li)儀中使(shi)用(yong)的(de),或(huo)陳于(yu)廟堂(tang),或(huo)用(yong)于(yu)宴飲、盥洗,還(huan)有(you)一些是專門做殉葬的(de)明器(qi)。青(qing)銅禮(li)(li)器(qi)帶有(you)一定的(de)神(shen)圣性,是不(bu)能在一般生活場合(he)使(shi)用(yong)的(de)。所有(you)青(qing)銅器(qi)中,禮(li)(li)器(qi)數(shu)量最多(duo),制(zhi)作也最精(jing)美。禮(li)(li)樂(le)器(qi)可以代表中國(guo)青(qing)銅器(qi)制(zhi)作工藝(yi)的(de)最高水(shui)平。禮(li)(li)器(qi)種(zhong)類(lei)包括烹(peng)炊器(qi)、食器(qi)、酒器(qi)、水(shui)器(qi)和(he)神(shen)像類(lei)。這(zhe)一時期(qi)的(de)青(qing)銅器(qi)裝飾最為(wei)精(jing)美,文(wen)飾種(zhong)類(lei)也較(jiao)多(duo)。
青銅器最常見花(hua)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)之一(yi)(yi),是(shi)(shi)饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen),也叫獸面紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)。這種紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)飾最早出(chu)現在距今五千(qian)年前長江下游地區(qu)的(de)(de)良(liang)渚文化玉(yu)器上,山東龍山文化繼承了(le)這種紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)飾。饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen),本(ben)身(shen)就有濃厚(hou)的(de)(de)神(shen)秘色(se)彩。《呂氏春秋(qiu)·先識》篇內云(yun):“周(zhou)鼎(ding)著饕(tao)(tao)(tao)餮(tie),有首無(wu)身(shen),食人(ren)未(wei)咽,害(hai)及其(qi)身(shen)。”故此,一(yi)(yi)般把這種獸面紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)稱之為饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)。饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)在二里頭夏文化中青銅器上已(yi)有了(le)。商周(zhou)兩代(dai)的(de)(de)饕(tao)(tao)(tao)餮(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)類型很多,有的(de)(de)像(xiang)(xiang)龍、像(xiang)(xiang)虎、像(xiang)(xiang)牛、像(xiang)(xiang)羊、像(xiang)(xiang)鹿;還有像(xiang)(xiang)鳥、像(xiang)(xiang)鳳(feng)、像(xiang)(xiang)人(ren)的(de)(de)。西(xi)周(zhou)時代(dai),青銅器紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)飾的(de)(de)神(shen)秘色(se)彩逐漸減退。龍和鳳(feng),仍然是(shi)(shi)許多青銅器花(hua)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)母(mu)題。可以說許多圖案(an)化的(de)(de)花(hua)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen),實際是(shi)(shi)從龍蛇、鳳(feng)鳥兩大(da)類紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)飾衍變(bian)而來的(de)(de)。
蟬紋(wen),是(shi)(shi)商(shang)代(dai)、西周常(chang)見的(de)(de)(de)(de)花(hua)紋(wen),到(dao)了春(chun)(chun)秋,還有(you)變形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)蟬紋(wen)。春(chun)(chun)秋時代(dai),螭龍紋(wen)盛(sheng)行,逐漸占據了統(tong)治地位,把其他(ta)花(hua)紋(wen)差(cha)不多都擠掉了。中(zhong)國(guo)青銅器(qi)(qi)還有(you)一特點(dian),就是(shi)(shi)迄今為(wei)止沒有(you)發現(xian)過任(ren)何(he)肖像(xiang)。不少(shao)的(de)(de)(de)(de)青銅器(qi)(qi)用人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)面(mian)形(xing)(xing)作(zuo)為(wei)裝飾品,如(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)方鼎、人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)鉞等,但這些人(ren)(ren)(ren)(ren)面(mian)都不是(shi)(shi)什么特定人(ren)(ren)(ren)(ren)物的(de)(de)(de)(de)面(mian)容。更(geng)多的(de)(de)(de)(de)器(qi)(qi)物是(shi)(shi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)整體形(xing)(xing)象,如(ru)人(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)燈(deng)或(huo)器(qi)(qi)座(zuo);或(huo)者以人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)整體作(zuo)為(wei)器(qi)(qi)物的(de)(de)(de)(de)一部分(fen),如(ru)鐘架(jia)有(you)佩劍人(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)舉手托(tuo)住橫梁,銅盤下(xia)有(you)幾個人(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)器(qi)(qi)足之類,這些人(ren)(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)大部分(fen)是(shi)(shi)男(nan)女侍從的(de)(de)(de)(de)裝束,而且(qie)也不是(shi)(shi)特定婢奴的(de)(de)(de)(de)肖像(xiang)。四(si)川廣漢三星(xing)堆出土的(de)(de)(de)(de)立體像(xiang)、人(ren)(ren)(ren)(ren)頭像(xiang),大小均超過正(zheng)常(chang)人(ren)(ren)(ren)(ren),均長耳突目,高鼻闊口,富(fu)于神秘色(se)彩,應是(shi)(shi)神話人(ren)(ren)(ren)(ren)物。
商周(zhou)青銅器中數以(yi)萬計的(de)銅器留有銘文(wen)(wen),這些文(wen)(wen)字,一般叫金文(wen)(wen)。對于歷史(shi)學者而言起(qi)著證史(shi)、補史(shi)的(de)作用。
中國青銅器(qi)的銘(ming)(ming)文(wen)(wen),文(wen)(wen)字(zi)(zi)以鑄(zhu)(zhu)成者為多。凹(ao)入(ru)的字(zi)(zi)樣,稱(cheng)為陰(yin)文(wen)(wen),少數文(wen)(wen)字(zi)(zi)凸起(qi),稱(cheng)陽文(wen)(wen)。商代和西(xi)周,可以說銘(ming)(ming)文(wen)(wen)都是鑄(zhu)(zhu)成的,只有極(ji)個別用鋒(feng)利的工(gong)具刻字(zi)(zi)的例子。
西周(zhou)晚期(qi),開始出(chu)現完全是(shi)(shi)刻(ke)(ke)成的(de)銘文。戰國(guo)中期(qi),大(da)多數銘文已(yi)經是(shi)(shi)刻(ke)(ke)制的(de),連河北省平山中山王漢墓的(de)三件極(ji)為典重的(de)禮(li)器,都(dou)是(shi)(shi)契刻(ke)(ke)而成,其刀法異(yi)常圓熟,有很高的(de)藝術價值。
中國(guo)古代青(qing)銅器(qi)的(de)(de)(de)另一個突出特征是(shi)制作工(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)精(jing)巧(qiao)絕倫,顯示(shi)出古代匠師們巧(qiao)奪(duo)天(tian)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)創造才能。用陶質的(de)(de)(de)復合范(fan)澆鑄(zhu)(zhu)制作青(qing)銅器(qi)的(de)(de)(de)和(he)范(fan)法,在(zai)中國(guo)古代得(de)到充分的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。陶范(fan)的(de)(de)(de)選料塑模翻范(fan),花紋(wen)刻制均極為(wei)考究,渾鑄(zhu)(zhu)、分鑄(zhu)(zhu)、鑄(zhu)(zhu)接、疊鑄(zhu)(zhu)技術(shu)(shu)非常(chang)成熟。隨后發(fa)展(zhan)出來無須分鑄(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)失蠟法工(gong)(gong)藝技術(shu)(shu),無疑是(shi)青(qing)銅鑄(zhu)(zhu)造工(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)一大進步。古人認為(wei)青(qing)銅器(qi)極其(qi)牢固,銘文可以流(liu)傳不朽,因(yin)此要(yao)長(chang)期流(liu)傳的(de)(de)(de)事項必(bi)須鑄(zhu)(zhu)在(zai)青(qing)銅物之(zhi)上(shang)。因(yin)此,銘文已成為(wei)今(jin)天(tian)研究古代歷史的(de)(de)(de)重要(yao)材(cai)料。
在青銅器上加(jia)以(yi)鑲嵌(qian)以(yi)增加(jia)美(mei)觀(guan),這種(zhong)技術很早就出現了。鑲嵌(qian)的(de)材(cai)料,第一種(zhong)是(shi)綠(lv)松石,這種(zhong)綠(lv)色的(de)寶(bao)石,至今仍應用在首飾上。第二種(zhong)是(shi)玉(yu)(yu),有玉(yu)(yu)援(yuan)戈,玉(yu)(yu)葉的(de)矛(mao),玉(yu)(yu)刃(ren)的(de)斧鉞(yue)等。第三種(zhong)隕鐵(tie),如鐵(tie)刃(ren)銅鉞(yue),鐵(tie)援(yuan)銅刃(ren),經鑒定,鐵(tie)刃(ren)均為碩鐵(tie)。第四種(zhong)是(shi)嵌(qian)紅(hong)銅,用紅(hong)銅來(lai)組成獸形花紋。春秋戰國(guo)時也(ye)有用金、銀來(lai)鑲嵌(qian)裝飾的(de)青銅器。
東周時代,冶鑄技(ji)術發展較(jiao)高,出現了(le)制造青銅器的(de)(de)技(ji)術總(zong)結性文獻(xian)《考(kao)工記(ji)》。書中對制作鐘鼎、斧斤(jin)、弋戟等(deng)各種器物所用青銅中銅錫的(de)(de)比例做了(le)詳細的(de)(de)規(gui)定(ding)。由(you)于戰爭(zheng)頻(pin)繁(fan),兵器鑄造得到了(le)迅速發展。特別是吳、越的(de)(de)寶(bao)劍(jian),異常(chang)鋒利,名(ming)(ming)聞(wen)天下,出現了(le)一些著名(ming)(ming)的(de)(de)鑄劍(jian)的(de)(de)匠師,如干將(jiang),歐冶子等(deng)人。有的(de)(de)寶(bao)劍(jian)雖已在地下埋藏兩(liang)千多年,但仍然可以切(qie)開成(cheng)疊的(de)(de)紙張。越王勾踐劍(jian)等(deng)一些劍(jian),其表面(mian)經過一定(ding)的(de)(de)化(hua)學處理(li),形成(cheng)防(fang)銹的(de)(de)菱形、鱗片形或(huo)火焰形的(de)(de)花紋,異常(chang)華麗。
轉變時期一般指戰國末(mo)年(nian)至秦漢末(mo)年(nian)這一時期。經(jing)過幾百年(nian)的兼(jian)并戰爭及以(yi)富(fu)國、強兵為(wei)目的的政(zheng)治、經(jing)濟、文化改革,以(yi)郡縣制(zhi)(zhi)取代分封制(zhi)(zhi),具有中央集權性質的封建社(she)會(hui)最終(zhong)建立,傳統的禮儀制(zhi)(zhi)度已徹底瓦解,鐵制(zhi)(zhi)品已廣泛使用。社(she)會(hui)各領域均(jun)發(fa)生(sheng)了翻(fan)天覆地的變化。
青(qing)銅(tong)器在社會(hui)生活中的(de)(de)地位逐漸下降,器物大多(duo)日用(yong)化,但是(shi)具體(ti)到某些(xie)青(qing)銅(tong)器,精美的(de)(de)作品還是(shi)不少(shao)(shao)的(de)(de)。如在陜西(xi)臨(lin)潼秦始皇陵掘獲的(de)(de)兩(liang)乘(cheng)(cheng)銅(tong)車(che)馬(ma)。第一(yi)乘(cheng)(cheng)駕(jia)四(si)馬(ma),車(che)上(shang)有(you)棚(peng),御(yu)者為坐(zuo)狀。這兩(liang)乘(cheng)(cheng)車(che)馬(ma)均(jun)為青(qing)銅(tong)器鑄件構(gou)成,大小與(yu)實際合(he)乎(hu)比例,極其精巧。車(che)馬(ma)上(shang)還有(you)不少(shao)(shao)金銀飾件,通體(ti)施(shi)以(yi)彩繪。第二乘(cheng)(cheng)馬(ma),長3.17、高1.06米,可以(yi)說(shuo)是(shi)迄今發掘到的(de)(de)形(xing)制巨大、結構(gou)又(you)最復雜的(de)(de)青(qing)銅(tong)器。
到了(le)東漢末年,陶瓷(ci)器(qi)得到較大(da)發展(zhan),在(zai)社會(hui)生(sheng)活中的作用日(ri)益重要(yao)(yao),從而把日(ri)用青(qing)銅(tong)器(qi)皿進一(yi)步從生(sheng)活中排擠出去。至于兵(bing)器(qi),工具等(deng)方面,這時鐵器(qi)早已(yi)占了(le)主(zhu)(zhu)導地位。隋(sui)唐時期(qi)的銅(tong)器(qi)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是各類精美的銅(tong)鏡,一(yi)般(ban)均(jun)有(you)各種(zhong)銘文。自(zi)此以(yi)后,青(qing)銅(tong)器(qi)除(chu)了(le)銅(tong)鏡外,可以(yi)說不(bu)再(zai)有(you)什么發展(zhan)了(le)。
外觀 銅呈紫紅色光(guang)澤的(de)金屬
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(he)導(dao)電性能 較好
磁性 抗磁性
晶體類(lei)型 面心立(li)方結構
電阻率 1.75×10-8Ω·m
聲速(室(shi)溫) 3810(m/s)
楊氏模量 110-128GPa
剪切模量 48GPa
泊松比 0.34
莫氏硬度 3
維氏硬度(du) 343–369MPa
布氏硬度 235–878MPa
固態密度 8.960g/cm3
熔融液態密度 8.920g/cm3
比熱容 24.440J/(mol·K)
汽化(hua)熱 300.4kJ/mol
融化熱 13.26kJ/mol
熱導率(lv) 401W/(m.K)
膨(peng)脹(zhang)系數 (25°C)16.5μm/(m·K)
化合價 通常為+2,也(ye)有+1(3價銅(tong)僅在少數不穩定的化合物(wu)中出現,例(li)如(ru)銅(tong)酸(suan)鉀KCuO2)
在地殼(ke)中的含量(ppm) 50
在太陽中的含量(ppm) 0.7
電離(li)能 7.726電子伏特
焰色為 綠色
原子大小與結構
電子層(ceng) K-L-M-N
電子層分(fen)布 2-8-18-1
電子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1
原子半徑 128pm
范德(de)華半徑(jing) 140pm
與氧氣的反應
銅是(shi)不太活潑(po)的(de)重金屬,在常溫下不與干燥空氣(qi)中(zhong)的(de)氧(yang)氣(qi)化合,加(jia)熱時能產生黑色(se)的(de)氧(yang)化銅:
如果(guo)繼(ji)續在很(hen)高溫度下燃燒(shao),就生成(cheng)紅色的Cu2O:
與空氣的反應(與O2、H2O、CO2反應)
在潮濕(shi)的空氣(qi)中放久后(hou),銅表面會(hui)慢慢生成一(yi)層銅綠(堿式碳酸銅),銅綠可防止金屬(shu)進一(yi)步腐蝕,其組成是可變的。
或:
與鹵素的反應
銅可與氯氣在(zai)點(dian)燃(ran)條件下化合。
與硫的反應
加熱時,銅(tong)與硫直(zhi)接化合生成硫化亞銅(tong)(Cu2S):
與氯化鐵溶液反應
在電子(zi)工業中(zhong),常用FeCl3溶(rong)液來刻蝕銅,以制造印刷線路。
與空氣和稀酸反應
在電位序(金(jin)屬(shu)活(huo)動性順序)中,銅族元素都(dou)在氫以(yi)后,所以(yi)不能置換稀(xi)酸(suan)中的氫。但當有空氣存在時,銅可(ke)先被氧化(hua)成(cheng)氧化(hua)銅,然(ran)后再與酸(suan)作用然(ran)后緩慢溶(rong)于(yu)這(zhe)些(xie)稀(xi)酸(suan)中。方程式(shi)見下:
與濃鹽酸反應
該反應符合置換反應。
與氧化性酸反應
銅會被硝酸(suan)(suan)、濃硫酸(suan)(suan)(需加熱(re))等(deng)氧化性酸(suan)(suan)氧化而溶解:
催化劑
銅(tong)能充當一些有機(ji)反應(ying)的(de)催化劑(ji),如酒精的(de)催化氧(yang)化:
銅有29個同位素。Cu-63和Cu-65很穩定,它(ta)們的自旋量子數都(dou)為(wei)3/2。
同位素(su) 豐度 半(ban)衰期(qi) 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(shi) β - Zn
實(shi)驗室常用還原(yuan)劑(如氫(qing)氣)還原(yuan)氧化銅制得金屬銅。如:
銅常見的價態(tai)是+1和+2。
銅(I)
銅(tong)(tong)(I)通常稱為亞銅(tong)(tong),氯化亞銅(tong)(tong)(CuCl)、氧化亞銅(tong)(tong)(Cu2O)、硫(liu)化亞銅(tong)(tong)(Cu2S)都是常見的一價銅(tong)(tong)化合物。[Cu(NH3)2]2-是亞銅(tong)(tong)和(he)氨的配(pei)離子,無色(se),易被(bei)氧化,在酸(suan)性溶液中自行歧(qi)化,生成Cu(II)和(he)Cu。
銅(II)
銅(tong)(tong)(tong)(tong)(II)是銅(tong)(tong)(tong)(tong)最常見(jian)的價態,它可(ke)以(yi)和(he)絕(jue)大部(bu)分常見(jian)的陰離(li)子形(xing)成鹽,如眾(zhong)所周知的硫(liu)酸(suan)(suan)銅(tong)(tong)(tong)(tong),存在白(bai)色的無水物和(he)藍色的五水合物。堿式碳酸(suan)(suan)銅(tong)(tong)(tong)(tong),又稱銅(tong)(tong)(tong)(tong)綠,有好幾種組成形(xing)式。氯化(hua)銅(tong)(tong)(tong)(tong)和(he)硝酸(suan)(suan)銅(tong)(tong)(tong)(tong)也是重要的銅(tong)(tong)(tong)(tong)鹽。
銅(II)可以形成一系列的配離(li)子,如Cu(H2O)4(藍色)、CuCl4(黃綠)、Cu(NH3)4(深藍)等,它們(men)的顏(yan)色也不盡相同。
常見銅化合物
硫(liu)酸(suan)銅(tong)(tong)(CuSO4)、醋(cu)酸(suan)銅(tong)(tong)((CH3COO)2Cu)、氧(yang)化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(CuO)和氧(yang)化(hua)(hua)亞銅(tong)(tong)(Cu2O)、氯(lv)化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(CuCl2)和氯(lv)化(hua)(hua)亞銅(tong)(tong)(CuCl)、硝(xiao)酸(suan)銅(tong)(tong)(Cu(NO3)2)、氰化(hua)(hua)銅(tong)(tong)(Cu(CN)2)、脂(zhi)肪酸(suan)銅(tong)(tong)、環烷酸(suan)銅(tong)(tong)(C22H14CuO4)等。
銅是(shi)(shi)與人(ren)類關系非(fei)常(chang)密切的有色(se)金(jin)(jin)屬,被廣(guang)泛地(di)應用于(yu)電氣、輕(qing)工(gong)、機械制(zhi)造、建筑工(gong)業、國防工(gong)業等領域,在(zai)中國有色(se)金(jin)(jin)屬材料的消費中僅次于(yu)鋁。銅是(shi)(shi)一種(zhong)紅(hong)色(se)金(jin)(jin)屬,同(tong)時也是(shi)(shi)一種(zhong)綠色(se)金(jin)(jin)屬。說它(ta)是(shi)(shi)綠色(se)金(jin)(jin)屬,主要是(shi)(shi)因為它(ta)熔(rong)(rong)點較低,容易(yi)再熔(rong)(rong)化、再冶煉,因而(er)回(hui)收利用相當地(di)便宜。古代主要用于(yu)器皿、藝(yi)術(shu)品(pin)及武(wu)器鑄造,比(bi)較有名的器皿及藝(yi)術(shu)品(pin)如后母(mu)戊鼎(ding)、四羊方尊。
電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和電(dian)(dian)(dian)子市場約(yue)占(zhan)總數(shu)的(de)(de)(de)(de)28%。1997年(nian),這兩個市場成為銅(tong)消(xiao)耗的(de)(de)(de)(de)第二大終端用戶,擁有25%的(de)(de)(de)(de)市場份額。在(zai)許多電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)產(chan)品(pin)(pin)(例如(ru):電(dian)(dian)(dian)線、母(mu)線、變壓器(qi)(qi)繞組、重(zhong)型馬達、電(dian)(dian)(dian)話(hua)線和電(dian)(dian)(dian)話(hua)電(dian)(dian)(dian)纜),銅(tong)的(de)(de)(de)(de)使用壽命(ming)都(dou)相(xiang)當(dang)地長(chang),只有經過(guo)20到50年(nian)以(yi)后,里面的(de)(de)(de)(de)銅(tong)才可以(yi)進行(xing)回(hui)收(shou)利用。其他含(han)銅(tong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和電(dian)(dian)(dian)子產(chan)品(pin)(pin)(比如(ru):小(xiao)型電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)和消(xiao)費電(dian)(dian)(dian)子產(chan)品(pin)(pin))使用壽命(ming)則(ze)比較短,一(yi)般是5~10年(nian)。商業性電(dian)(dian)(dian)子產(chan)品(pin)(pin)和大型電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)產(chan)品(pin)(pin)通常要回(hui)收(shou)的(de)(de)(de)(de),因為它們除含(han)有銅(tong)以(yi)外,還有其他珍貴(gui)的(de)(de)(de)(de)金屬。盡管如(ru)此,小(xiao)型的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子消(xiao)費產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)回(hui)收(shou)率(lv)還是相(xiang)當(dang)低的(de)(de)(de)(de),因為它們里面幾乎沒有多少銅(tong)元素。
隨(sui)著(zhu)電(dian)子領域科學技術的快速發展(zhan),一些(xie)陳舊的含銅產品(pin)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)過時了(le)。比(bi)如(ru),在二十世紀80年(nian)代,電(dian)話轉換(huan)站和中(zhong)央營(ying)業所是(shi)銅和銅合(he)金碎屑(xie)的主要來源,但是(shi)數字轉換(huan)的出現使得這些(xie)笨重的、金屬密集的東西變得越(yue)(yue)來越(yue)(yue)過時了(le)。
交通(tong)設備是(shi)(shi)銅的(de)第三大(da)市(shi)(shi)場,約(yue)占總數(shu)的(de)13%,與二十世紀60年代基本相同。盡管(guan)交通(tong)的(de)重要性沒有(you)改變,但是(shi)(shi)銅的(de)使用(yong)(yong)形式卻發生了很大(da)的(de)變化。許多年來,自動散熱器(qi)是(shi)(shi)這(zhe)方(fang)面最重要的(de)終端用(yong)(yong)戶(hu);然而,銅在自動電(dian)器(qi)和(he)(he)電(dian)子產(chan)品(pin)中(zhong)的(de)使用(yong)(yong)飛速增長,而在熱交換器(qi)市(shi)(shi)場中(zhong)的(de)使用(yong)(yong)則有(you)所下(xia)降。小(xiao)轎車的(de)平均使用(yong)(yong)壽命是(shi)(shi)10-15年,幾乎所有(you)的(de)銅(包括散熱器(qi)和(he)(he)配線)都(dou)是(shi)(shi)在它的(de)整(zheng)體拆卸和(he)(he)回收(shou)前來進行回收(shou)的(de)。
工業機器(qi)(qi)和(he)設(she)備是(shi)另外一個主要的應用市場(chang),在當(dang)中(zhong)銅往(wang)往(wang)有比較(jiao)長的使用壽命(ming)。硬幣和(he)軍火是(shi)這方(fang)面主要的終(zhong)端用戶。子彈很少回(hui)收(shou)(shou),一些硬幣可以(yi)熔化,而還(huan)有許(xu)多則由收(shou)(shou)藏(zang)者(zhe)或(huo)儲(chu)蓄(xu)者(zhe)保(bao)存,不可以(yi)進行(xing)回(hui)收(shou)(shou)。在機械和(he)運輸(shu)車輛制(zhi)造中(zhong),用于制(zhi)造工業閥(fa)門和(he)配件、儀表、滑動軸承、模(mo)具(ju)、熱(re)交換器(qi)(qi)和(he)泵等。
在(zai)化學(xue)工業中廣泛應用于制造(zao)(zao)真空器、蒸餾鍋、釀造(zao)(zao)鍋等。
在國防工(gong)業中(zhong)用以制造(zao)子(zi)彈(dan)、炮(pao)彈(dan)、槍炮(pao)零(ling)件(jian)等,每生產300萬發子(zi)彈(dan),需用銅13~14噸。
在建筑工業中,用作各(ge)種管道、管道配件(jian)(jian)、裝飾器(qi)件(jian)(jian)等。
醫學(xue)中,銅(tong)(tong)(tong)的殺菌作用很(hen)早(zao)就(jiu)被認知。自20世紀(ji)50年(nian)代以來(lai)(lai),人們(men)還發現(xian)銅(tong)(tong)(tong)有(you)非常好的醫學(xue)用途。后(hou)來(lai)(lai),墨西哥科學(xue)家也發現(xian)銅(tong)(tong)(tong)有(you)抗癌(ai)功(gong)能。新世紀(ji),英國研究人員又發現(xian),銅(tong)(tong)(tong)元素(su)有(you)很(hen)強的殺菌作用。相信不久的將(jiang)來(lai)(lai),銅(tong)(tong)(tong)元素(su)將(jiang)為提高人類健(jian)康水平做(zuo)出巨大貢獻(xian)。
有機(ji)化(hua)學中,有機(ji)銅鋰化(hua)合(he)(he)物(wu)是(shi)一類重要的金屬有機(ji)化(hua)合(he)(he)物(wu)。
銅的重要合金
黃銅 黃銅是(shi)(shi)銅與鋅(xin)的(de)合金(jin),因色黃而得(de)名。黃銅的(de)機械性(xing)能(neng)和耐磨性(xing)能(neng)都很好,可用(yong)于制造精密儀器、船舶的(de)零件(jian)、槍炮的(de)彈殼(ke)等。黃銅敲起來聲音好聽(ting),因此(ci)鑼(luo)、鈸、鈴、號等樂器都是(shi)(shi)用(yong)黃銅制作的(de)。
航海(hai)黃銅 銅與鋅、錫的合(he)金,抗(kang)海(hai)水侵蝕(shi),可用來制作船的零件、平衡器。
青(qing)(qing)銅 銅與錫(xi)的(de)(de)合(he)金(jin)叫(jiao)青(qing)(qing)銅,因色青(qing)(qing)而得名。在古代(dai)為常用(yong)合(he)金(jin)(如(ru)中國的(de)(de)青(qing)(qing)銅時代(dai))。青(qing)(qing)銅一般具(ju)有較(jiao)好(hao)的(de)(de)耐腐蝕性(xing)、耐磨性(xing)、鑄造性(xing)和優良的(de)(de)機(ji)械性(xing)能(neng)。用(yong)于制(zhi)造精密軸承、高壓軸承、船舶上抗(kang)海水(shui)腐蝕的(de)(de)機(ji)械零件以及(ji)各(ge)種(zhong)板材、管材、棒材等。青(qing)(qing)銅還有一個反(fan)常的(de)(de)特(te)性(xing)——“熱縮冷脹”,用(yong)來鑄造塑像,冷卻后膨脹,可以使眉目更清楚。
磷青銅(tong) 銅(tong)與錫、磷的合(he)金(jin),堅硬,可制彈簧。
白(bai)銅(tong) 白(bai)銅(tong)是銅(tong)與鎳的合金,其色澤(ze)和銀一樣,銀光(guang)閃閃,不易生銹。常用于制造硬幣、電器、儀表和裝(zhuang)飾品。
18K金(jin)(jin)(jin)(玫瑰金(jin)(jin)(jin)) 6/24的銅與18/24的金(jin)(jin)(jin)的合(he)金(jin)(jin)(jin)。紅黃色,硬(ying)度大(da),可用(yong)來(lai)制作首(shou)飾(shi)、裝飾(shi)品。
從銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)中開采出來的(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)石(shi)(shi),經(jing)過(guo)選礦(kuang)成(cheng)為含銅(tong)(tong)(tong)(tong)品位較高(gao)的(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)或者(zhe)說是(shi)銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)砂,銅(tong)(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)需要經(jing)過(guo)冶煉提成(cheng),才能成(cheng)為精銅(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)制品。最早(zao)的(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)石(shi)(shi)來源是(shi)孔雀石(shi)(shi)。
銅(tong)礦石(shi)的分類及(ji)屬性(xing):
煉(lian)銅(tong)的原料(liao)是銅(tong)礦石(shi)。銅(tong)礦石(shi)可分為三類:
分類 示例
硫化礦(kuang) 如黃銅(tong)(tong)礦(kuang)(CuFeS2)、斑銅(tong)(tong)礦(kuang)(Cu5FeS4)和輝(hui)銅(tong)(tong)礦(kuang)(Cu2S)等。
氧化礦(kuang) 如赤銅(tong)礦(kuang)(Cu2O)、孔(kong)雀石(shi)[Cu?(OH)?CO?]、藍銅(tong)礦(kuang)[2CuCO3·Cu(OH)2]、硅(gui)孔(kong)雀石(shi)(CuSiO3·2H2O)等。
自然銅(tong) 銅(tong)礦石(shi)中銅(tong)的含量(liang)在1%左(zuo)右(you)(0.5%~3%)的便有開采價(jia)值,因為(wei)采用浮(fu)選法可(ke)以把礦石(shi)中一部(bu)分脈石(shi)等雜(za)質除去,而得到(dao)含銅(tong)量(liang)較高(8%~35%)的精礦砂。
通過(guo)熔融冶(ye)煉(lian)和(he)(he)電解精火煉(lian)生產出(chu)陰極銅(tong)(tong),也即(ji)電解銅(tong)(tong),一般適(shi)于高(gao)品位的(de)(de)(de)(de)硫(liu)化(hua)銅(tong)(tong)礦(kuang)。火法(fa)(fa)(fa)冶(ye)煉(lian)一般是先將(jiang)含(han)銅(tong)(tong)百分之(zhi)幾(ji)或千分之(zhi)幾(ji)的(de)(de)(de)(de)原礦(kuang)石,通過(guo)選(xuan)礦(kuang)提高(gao)到20%~30%,作為(wei)(wei)銅(tong)(tong)精礦(kuang),在(zai)密閉鼓風爐、反(fan)射(she)(she)爐、電爐或閃速爐進行(xing)(xing)造锍(liu)(liu)熔煉(lian),產出(chu)的(de)(de)(de)(de)熔锍(liu)(liu)(冰(bing)銅(tong)(tong))接著(zhu)送(song)入轉爐進行(xing)(xing)吹煉(lian)成(cheng)粗銅(tong)(tong),再在(zai)另(ling)一種(zhong)反(fan)射(she)(she)爐內經過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)精煉(lian)脫雜,或鑄(zhu)成(cheng)陽極板進行(xing)(xing)電解,獲(huo)得品位高(gao)達(da)99.9%的(de)(de)(de)(de)電解銅(tong)(tong)。該(gai)流(liu)程簡(jian)短、適(shi)應性強,銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)回(hui)收率可達(da)95%,但因礦(kuang)石中的(de)(de)(de)(de)硫(liu)在(zai)造锍(liu)(liu)和(he)(he)吹煉(lian)兩(liang)階(jie)段(duan)作為(wei)(wei)二氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)廢氣排出(chu),不(bu)易回(hui)收,易造成(cheng)污染。90年代(dai)出(chu)現如(ru)白銀法(fa)(fa)(fa)、諾蘭達(da)法(fa)(fa)(fa)等(deng)熔池熔煉(lian)以及日本的(de)(de)(de)(de)三菱法(fa)(fa)(fa)等(deng)、火法(fa)(fa)(fa)冶(ye)煉(lian)逐漸向連續化(hua)、自動(dong)化(hua)發展。
從(cong)銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦石冶煉銅(tong)(tong)(tong)(tong):以(yi)黃銅(tong)(tong)(tong)(tong)礦為(wei)例(li),首先(xian)把(ba)精礦砂(sha)、熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)(石灰石、砂(sha)等(deng)(deng))和燃(ran)料(焦炭(tan)、木炭(tan)或無煙煤)混合,投(tou)入(ru)“密閉(bi)”鼓風爐中(zhong)(zhong),在(zai)1000℃左右進行熔(rong)(rong)煉。于是礦石中(zhong)(zhong)一(yi)(yi)(yi)部分(fen)(fen)硫(liu)成(cheng)為(wei)SO?(用(yong)于制硫(liu)酸(suan)),大(da)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)砷、銻(ti)等(deng)(deng)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)為(wei)As?O?、Sb?O?等(deng)(deng)揮發性物質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)而(er)(er)被(bei)除去(qu)(qu):2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一(yi)(yi)(yi)部分(fen)(fen)鐵的(de)(de)(de)(de)硫(liu)化(hua)物轉變為(wei)氧化(hua)物:2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟(gen)(gen)剩(sheng)余的(de)(de)(de)(de)FeS等(deng)(deng)便熔(rong)(rong)融在(zai)一(yi)(yi)(yi)起而(er)(er)形成(cheng)“冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)”(主要由Cu?S和FeS互相溶解形成(cheng)的(de)(de)(de)(de),它(ta)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)率(lv)在(zai)20%~50%之(zhi)(zhi)間,含(han)(han)(han)硫(liu)率(lv)在(zai)23%~27%之(zhi)(zhi)間),FeO跟(gen)(gen)SiO?形成(cheng)熔(rong)(rong)渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔(rong)(rong)渣浮在(zai)熔(rong)(rong)融冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)上面,容(rong)易分(fen)(fen)離(li),借以(yi)除去(qu)(qu)一(yi)(yi)(yi)部分(fen)(fen)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。然后把(ba)冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入(ru)轉爐中(zhong)(zhong),加入(ru)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)(石英(ying)砂(sha))后鼓入(ru)空(kong)氣進行吹煉(1100~1300℃)。由于鐵比銅(tong)(tong)(tong)(tong)對氧有較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)親(qin)和力(li),而(er)(er)銅(tong)(tong)(tong)(tong)比鐵對硫(liu)有較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)親(qin)和力(li),因此冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)FeS先(xian)轉變為(wei)FeO,跟(gen)(gen)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)結(jie)合成(cheng)渣,而(er)(er)后Cu?S才轉變為(wei)Cu?O,Cu?O跟(gen)(gen)Cu?S反(fan)(fan)應生成(cheng)粗(cu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang)約為(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把(ba)粗(cu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入(ru)反(fan)(fan)射爐,加入(ru)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)(石英(ying)砂(sha)),通入(ru)空(kong)氣,使(shi)粗(cu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氧化(hua),跟(gen)(gen)熔(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)形成(cheng)爐渣而(er)(er)除去(qu)(qu)。在(zai)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)除到一(yi)(yi)(yi)定程度(du)后,再噴入(ru)重(zhong)油,由重(zhong)油燃(ran)燒(shao)產生的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)氧化(hua)碳等(deng)(deng)還原(yuan)(yuan)性氣體使(shi)氧化(hua)亞銅(tong)(tong)(tong)(tong)在(zai)高(gao)溫下還原(yuan)(yuan)為(wei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)。得(de)到的(de)(de)(de)(de)精銅(tong)(tong)(tong)(tong)約含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)99.7%。
除了(le)銅(tong)(tong)精(jing)礦(kuang)之外,廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)作為精(jing)煉銅(tong)(tong)的(de)主(zhu)要原料之一(yi)(yi),包括舊(jiu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)和(he)新廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong),舊(jiu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)來自舊(jiu)設備和(he)舊(jiu)機器,廢(fei)(fei)(fei)(fei)棄(qi)的(de)樓房(fang)和(he)地下管(guan)道;新廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)來自加工廠棄(qi)掉的(de)銅(tong)(tong)屑(銅(tong)(tong)材的(de)產(chan)出比為50%左右(you)),一(yi)(yi)般廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)供應較(jiao)穩定(ding),廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)可以分(fen)為:裸雜銅(tong)(tong):品位在90%以上(shang);黃雜銅(tong)(tong)(電(dian)線):含銅(tong)(tong)物料(舊(jiu)馬達(da)、電(dian)路板);由廢(fei)(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)和(he)其他類似材料生產(chan)出的(de)銅(tong)(tong),也稱為再生銅(tong)(tong)。
一(yi)船適(shi)于低(di)品位的(de)氧化(hua)銅,生產出(chu)(chu)的(de)精銅稱為電積銅。現代濕法冶(ye)煉(lian)有硫酸(suan)化(hua)焙燒(shao)—浸(jin)出(chu)(chu)—電積,浸(jin)出(chu)(chu)—萃取—電積,細菌(jun)浸(jin)出(chu)(chu)等法,適(shi)于低(di)品位復雜礦(kuang)、氧化(hua)銅礦(kuang)、含銅廢礦(kuang)石的(de)堆浸(jin)、槽浸(jin)選(xuan)用或就地浸(jin)出(chu)(chu)。濕法冶(ye)煉(lian)技(ji)術正在逐步推廣,預計本世紀末可達(da)總產量的(de)20%,濕法冶(ye)煉(lian)的(de)推出(chu)(chu)使銅的(de)冶(ye)煉(lian)成本大大降(jiang)低(di)。
銅(tong)冶煉行業是(shi)國民(min)經濟中的基(ji)礎性行業,特別(bie)是(shi)我國正處于(yu)工業化階段,對銅(tong)的需求保(bao)持高速增長,銅(tong)冶煉行業在國民(min)經濟中的地位將(jiang)不斷提(ti)高。
世(shi)界銅(tong)礦(kuang)資源(yuan)比較(jiao)豐富(fu)。銅(tong)不難(nan)從(cong)它的(de)礦(kuang)石中提(ti)(ti)取(qu),但可開采的(de)礦(kuang)藏相(xiang)對稀少。有些(xie),如在瑞(rui)典法倫的(de)銅(tong)礦(kuang),從(cong)13世(shi)紀開始,曾是巨大財富(fu)的(de)來源(yuan)。一種(zhong)(zhong)提(ti)(ti)取(qu)這種(zhong)(zhong)金屬(shu)的(de)方法是烘烤硫化礦(kuang)石,然后(hou)用水分(fen)離出其形成(cheng)的(de)硫酸銅(tong)。之后(hou)流淌過鐵屑表(biao)面銅(tong)就會沉淀(dian),形成(cheng)的(de)薄(bo)層(ceng)很容易分(fen)離。世(shi)界上已探明(ming)的(de)銅(tong)約為(wei)3.5~5.7億噸,其中斑巖銅(tong)礦(kuang)約占全部總量的(de)76%。從(cong)地(di)區(qu)分(fen)布看,全球銅(tong)蘊藏量最豐富(fu)的(de)地(di)區(qu)共有五(wu)個:
非洲:剛果盧(lu)伊盧(lu)(科盧(lu)韋(wei)齊)、希圖魯(lu)、贊比(bi)亞盧(lu)安夏(xia)和巴利巴、穆富(fu)利拉(la)、恩昌加TLP、恩卡納(na)(羅卡納(na))。
亞洲(zhou):中國白銀(金川(chuan))/甘肅、山東/陽谷(gu)祥光銅業大冶、貴(gui)溪(xi)、葫蘆(lu)島、金昌、上海、天津、云南、印(yin)度(du)伯爾(er)拉銅(代(dai)海伊)、杜蒂戈林、伊朗薩(sa)爾(er)切什(shen)梅、日本(ben)別子/愛媛(東予(yu)冶煉(lian)(lian)廠(chang))、小(xiao)(xiao)坂(秋田)直(zhi)島(香川(chuan))、小(xiao)(xiao)名濱(福(fu)島)、佐賀關(大分(fen))、玉野(岡山)、哈薩(sa)克(ke)斯(si)坦(tan)巴(ba)爾(er)卡什(shen)米斯(si)、杰茲卡茲甘冶煉(lian)(lian)廠(chang)、韓國溫山冶煉(lian)(lian)廠(chang)Ⅰ、溫山冶煉(lian)(lian)廠(chang)Ⅱ、菲律賓伊莎(sha)貝爾(er)/萊特(菲律賓熔煉(lian)(lian)與精煉(lian)(lian)協會(hui))、烏茲別克(ke)斯(si)坦(tan)阿爾(er)馬雷克(ke)冶煉(lian)(lian)廠(chang)。
歐洲:奧(ao)地利(li)布里(li)克(ke)斯(si)(si)萊(lai)格(ge)比利(li)時貝爾瑟;霍博肯、UM皮爾多普芬蘭哈爾亞(ya)瓦爾塔(ta)德(de)國漢堡、黑特施泰、呂嫩(nen)Lunen170、意大利(li)波代馬格(ge)拉(la)、波蘭格(ge)沃古(gu)夫(fu)(fu)Ⅰ、格(ge)沃古(gu)夫(fu)(fu)Ⅱ、萊(lai)格(ge)尼察冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)廠、羅(luo)馬尼亞(ya)茲拉(la)特納冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)廠、俄(e)羅(luo)斯(si)(si)基洛夫(fu)(fu)格(ge)拉(la)德(de)(卡拉(la)塔(ta))、克(ke)拉(la)斯(si)(si)諾(nuo)烏拉(la)爾斯(si)(si)克(ke)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)廠、納杰(jie)日金(jin)斯(si)(si)基、諾(nuo)里(li)爾斯(si)(si)克(ke)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)廠、中烏拉(la)爾斯(si)(si)克(ke)冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)廠、西班牙韋爾瓦、瑞典倫島、英國沃爾索(suo)爾、南斯(si)(si)拉(la)夫(fu)(fu)博爾。
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(qian)蘇(su)聯 1290 1320 1270 880
中(zhong)國 346 398 470 590
法國 326.1 419 399 481.2
意大利(li) 326 342 420 470.7
比(bi)利時 295.4 277.1 291.8 372
韓(han)國 53.2 131.9 259 343.2
英國 512.2 355.4 327.7 269.4
十大國(guo)消費量(liang) 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全球消費量 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
加拿大(da) 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(zhong)國(guo) 99.8 175 250 375
俄(e)羅斯 853 560 630 375
秘魯 350.1 353.8 417.6 368.1
哈薩(sa)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
銅的離子(銅質(zhi))對生物(wu)而言(yan),不論(lun)是動物(wu)或植物(wu),是必(bi)需的元素。人體缺乏銅會引起(qi)貧血,毛發異常,骨和動脈異常,以至(zhi)腦障礙(ai)。但(dan)如過剩(sheng),會引起(qi)肝硬化、腹瀉、嘔吐、運動障礙(ai)和知(zhi)覺神經障礙(ai)。一(yi)般來說(shuo),牛肉、葵花籽、可可、黑(hei)椒(jiao)、羊肝等等都有豐富的銅質(zhi)。
銅是(shi)人體必需的微量礦物質(zhi),在攝入(ru)后15分鐘即(ji)可(ke)進入(ru)血(xue)液中,同時存在于紅(hong)血(xue)球內外,可(ke)幫助鐵質(zhi)傳(chuan)遞蛋(dan)白,在血(xue)紅(hong)素形成過(guo)程(cheng)中扮演催化(hua)的重(zhong)要角色。而且在食物烹飪(ren)過(guo)程(cheng)中,銅元素不易被破壞掉。
銅廣泛分布于生(sheng)物組織中,大部(bu)分以(yi)有機(ji)復合物存(cun)在,很多(duo)是(shi)金屬蛋白,以(yi)酶(mei)的形式起(qi)著(zhu)功(gong)能(neng)作用(yong)。每(mei)個含(han)(han)銅蛋白的酶(mei)都(dou)有它(ta)清楚的生(sheng)理生(sheng)化作用(yong),生(sheng)物系統中許多(duo)涉(she)及氧的電(dian)子傳遞和氧化還原反應(ying)都(dou)是(shi)由(you)含(han)(han)銅酶(mei)催化的,這些(xie)酶(mei)對生(sheng)命過程(cheng)都(dou)是(shi)至關重要的。
當然(ran),銅作為重(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu),攝入過(guo)量也會有(you)危害。銅離子會使蛋(dan)白(bai)質變性(xing)。如(ru)硫酸銅對(dui)胃(wei)腸(chang)道(dao)有(you)刺激(ji)(ji)作用,誤服(fu)引起惡心、嘔(ou)吐、口內有(you)銅性(xing)味、胃(wei)燒(shao)灼感。嚴重(zhong)(zhong)(zhong)者有(you)腹絞痛、嘔(ou)血(xue)、黑便。可造(zao)成嚴重(zhong)(zhong)(zhong)腎(shen)損害和溶血(xue),出現黃疸、貧血(xue)、肝大、血(xue)紅(hong)蛋(dan)白(bai)尿、急性(xing)腎(shen)功能(neng)衰竭和尿毒癥。對(dui)眼(yan)和皮(pi)膚有(you)刺激(ji)(ji)性(xing)。長期(qi)接(jie)觸可發生(sheng)接(jie)觸性(xing)皮(pi)炎和鼻、眼(yan)黏膜(mo)刺激(ji)(ji)并出現胃(wei)腸(chang)道(dao)癥狀。
成年(nian)人每天(tian)需要(yao)(yao)銅(tong)(tong)(tong)0.05~2毫克,孕(yun)、產(chan)婦和青、少(shao)年(nian)(少(shao)年(nian)食(shi)品)的(de)需要(yao)(yao)量(liang)還要(yao)(yao)多些。足(zu)月生下(xia)的(de)嬰兒體內含銅(tong)(tong)(tong)量(liang)約為16毫克,按單位體重比成年(nian)人要(yao)(yao)高得(de)多,其(qi)中(zhong)約70%集中(zhong)在(zai)(zai)肝(gan)中(zhong),由此可見(jian),胎兒的(de)肝(gan)是含銅(tong)(tong)(tong)量(liang)極高的(de)器官(guan)。從妊娠開始,胎兒體內的(de)含銅(tong)(tong)(tong)量(liang)就(jiu)急劇增加,約從妊娠的(de)第200天(tian)到出(chu)生,銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)約增加4倍。因(yin)此,妊娠后期是胎兒吸收(shou)銅(tong)(tong)(tong)最多的(de)時期,早產(chan)兒易患缺銅(tong)(tong)(tong)癥(zheng)就(jiu)是這(zhe)個原因(yin)。孕(yun)婦體內銅(tong)(tong)(tong)的(de)濃度在(zai)(zai)妊娠過(guo)程中(zhong)逐漸上升,這(zhe)可能與胎兒長大體內雌激素水平增加有關。正常情況(kuang)下(xia),孕(yun)婦不(bu)需要(yao)(yao)額外補(bu)充銅(tong)(tong)(tong)劑(ji),銅(tong)(tong)(tong)過(guo)量(liang)可產(chan)生致畸(ji)作用。
中(zhong)(zhong)國營養學(xue)會沒有制定(ding)每(mei)(mei)日膳食中(zhong)(zhong)銅的(de)需(xu)(xu)要量,但制定(ding)了(le)每(mei)(mei)日銅的(de)“安(an)全(quan)(quan)和適(shi)宜(yi)的(de)攝入(ru)量”,半歲(sui)(sui)前嬰兒(er)每(mei)(mei)天需(xu)(xu)0.5~0.7毫(hao)克(ke),半歲(sui)(sui)至1歲(sui)(sui)每(mei)(mei)天0.7~1.0毫(hao)克(ke),1歲(sui)(sui)以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)每(mei)(mei)天1.0~1.5毫(hao)克(ke),4歲(sui)(sui)以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)每(mei)(mei)天1.5~2.0毫(hao)克(ke),7歲(sui)(sui)以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)每(mei)(mei)天2.0~2.5毫(hao)克(ke),11歲(sui)(sui)以(yi)(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)至青年(nian)、成年(nian),均為每(mei)(mei)天2.0~3.0毫(hao)克(ke)。這個攝入(ru)量與(yu)美國科學(xue)研究委員(yuan)會制定(ding)的(de)“估計每(mei)(mei)日飲(yin)食中(zhong)(zhong)安(an)全(quan)(quan)充足的(de)銅攝取量”相(xiang)當。
銅(tong)(tong)與人(ren)(ren)體(ti)健(jian)康關系密切。人(ren)(ren)體(ti)每天都(dou)要攝入(ru)各種微量(liang)元(yuan)素,銅(tong)(tong)是(shi)人(ren)(ren)體(ti)不能缺(que)少(shao)的(de)(de)(de)金屬元(yuan)素之一(yi)。成年(nian)人(ren)(ren)體(ti)內(nei),1千克體(ti)重(zhong)(zhong)中(zhong),銅(tong)(tong)含(han)(han)量(liang)大約為(wei)1.4mg~2.1mg;血(xue)液中(zhong)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)約為(wei)1.0mg~1.5mg。這(zhe)一(yi)數量(liang)雖小,但它對于維持(chi)身體(ti)健(jian)康和(he)器官的(de)(de)(de)正(zheng)常運行卻(que)不可缺(que)少(shao)。這(zhe)是(shi)因為(wei)銅(tong)(tong)元(yuan)素在機體(ti)運行中(zhong)具有特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)作用(yong)。銅(tong)(tong)是(shi)機體(ti)內(nei)蛋(dan)白質(zhi)和(he)酶的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要組成部分(fen),許多重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)酶需要微量(liang)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)參與和(he)活化。例如,銅(tong)(tong)可以催化血(xue)紅蛋(dan)白的(de)(de)(de)合成。研究表(biao)明,缺(que)銅(tong)(tong)會導致血(xue)漿膽固(gu)醇升高,增加動脈粥樣硬化的(de)(de)(de)危(wei)險,因而是(shi)引(yin)發(fa)冠(guan)狀動脈心臟病(bing)的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要因素。科學家還發(fa)現,營養性貧血(xue)、白癜風、骨質(zhi)疏松(song)癥、胃癌(ai)(ai)及食道癌(ai)(ai)等疾病(bing)的(de)(de)(de)產生也都(dou)與人(ren)(ren)體(ti)缺(que)銅(tong)(tong)有關。嚴重(zhong)(zhong)缺(que)銅(tong)(tong)和(he)長(chang)期邊緣性缺(que)銅(tong)(tong),還會引(yin)發(fa)小兒發(fa)育不良和(he)一(yi)些(xie)地(di)方病(bing)。
吸收(shou)率(lv)30%~40%。胃、十二(er)指(zhi)腸和小腸上(shang)部(bu)是銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)主要吸收(shou)部(bu)位,其腸吸收(shou)是主動吸收(shou)過程。膜內外銅(tong)(tong)(tong)離(li)子(zi)的(de)(de)轉運(yun)體為ATP酶,依靠(kao)天冬氨(an)酸(suan)殘基磷酸(suan)化供能,能將主動吸收(shou)的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)與門靜脈側支循環中(zhong)的(de)(de)白蛋白結合,運(yun)至肝臟進一(yi)步參與代(dai)謝(xie)。
銅主要通(tong)過膽(dan)(dan)汁(zhi)排泄,膽(dan)(dan)汁(zhi)中(zhong)含(han)有低(di)分(fen)子和高(gao)分(fen)子量的(de)(de)銅結合(he)化合(he)物(wu),前者多(duo)存在肝(gan)膽(dan)(dan)汁(zhi)中(zhong),后者則多(duo)在膽(dan)(dan)囊膽(dan)(dan)汁(zhi)中(zhong)。銅可以通(tong)過溶酶體的(de)(de)胞(bao)(bao)吐作用或(huo)ATP酶的(de)(de)銅轉(zhuan)移作用而(er)進入膽(dan)(dan)汁(zhi)內(nei),膽(dan)(dan)汁(zhi)中(zhong)的(de)(de)銅也(ye)可以是肝(gan)細(xi)胞(bao)(bao)溶酶體對存在于膽(dan)(dan)汁(zhi)中(zhong)銅結合(he)蛋白分(fen)解的(de)(de)結果。血漿中(zhong)銅大多(duo)與(yu)銅藍蛋白結合(he)或(huo)存在于腎細(xi)胞(bao)(bao)內(nei),很少濾過腎小球,正常情況下尿液中(zhong)含(han)銅量甚微(wei)。當(dang)銅的(de)(de)排泄、存儲和銅藍蛋白合(he)成失衡時會出現銅尿。
銅(tong)是人體(ti)健康不(bu)可缺少(shao)的微(wei)量(liang)營養素(su),對于血液(ye)、中樞神(shen)經和(he)(he)(he)免(mian)疫系統,頭發、皮膚和(he)(he)(he)骨骼組(zu)織以及腦子和(he)(he)(he)肝、心(xin)等內臟的發育和(he)(he)(he)功能有重要影(ying)響。銅(tong)主(zhu)要從日常飲食中攝入。世(shi)界衛生組(zu)織建議,為了維持健康,成人每公斤體(ti)重每天(tian)應攝入0.03毫克銅(tong)。孕婦和(he)(he)(he)嬰幼兒應加倍。缺銅(tong)會(hui)引起各種疾病,可以服用含銅(tong)補劑(ji)和(he)(he)(he)藥丸來加以補充。
銅在人(ren)體內含量約100~150mg,血(xue)清銅正(zheng)常值100~120μg/dl,是人(ren)體中含量位(wei)居第二的必需微量元素。含銅的酶有酪氨酸(suan)酶、單胺氧(yang)化酶、超氧(yang)化酶、超氧(yang)化物(wu)歧化酶、血(xue)銅藍蛋白(bai)等。銅對血(xue)紅蛋白(bai)的形成(cheng)起活化作(zuo)用,促(cu)進鐵的吸收(shou)和利用,在傳(chuan)遞電子、彈性蛋白(bai)的合成(cheng)、結締組織(zhi)的代謝、嘌(piao)呤代謝、磷脂及神(shen)經組織(zhi)形成(cheng)方(fang)面有重要意義。
銅缺(que)乏可引起(qi)如下疾病:
1.貧血
一般最常(chang)見的臨床表現(xian)為頭暈、乏力、易倦、耳鳴、眼花。皮膚黏(nian)膜及指甲等顏色蒼白,體(ti)力活(huo)動后(hou)感(gan)覺氣(qi)促、心悸(ji)(ji)。嚴重(zhong)貧血(xue)時,即使在(zai)休息(xi)時也出現(xian)氣(qi)短和(he)心悸(ji)(ji),在(zai)心尖和(he)心底部(bu)可(ke)聽到(dao)柔和(he)的收縮期雜音。
2.骨骼改變。
臨床(chuang)表現為(wei)骨質(zhi)疏松(song),易發生骨折(zhe)。
3.銅與冠心病。
4.銅與白癜風病。
5.女性不孕癥。
1.
缺(que)銅會使神(shen)(shen)經系(xi)統的(de)抑制過(guo)程失(shi)調,使神(shen)(shen)經系(xi)統處于興奮狀(zhuang)態而導致失(shi)眠,久而久之(zhi)可(ke)發生神(shen)(shen)經衰弱。
人(ren)體(ti)缺(que)銅(tong)可(ke)適(shi)量(liang)增加攝入含銅(tong)較高的食物,如(ru)口蘑、海米(mi)、紅茶(cha)、花(hua)茶(cha)、磚茶(cha)、榛(zhen)子、葵花(hua)子、芝麻(ma)醬、西(xi)瓜子、綠茶(cha)、核桃、黑胡椒、可(ke)可(ke)、肝(gan)、豆制品(pin)等(deng)。
銅離子(zi)可以消毒(du)殺菌(jun)(jun)(jun)、衛生(sheng)防疫。例如:可以殺滅易于在(zai)水(shui)中滋(zi)生(sheng)的(de)大腸桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)和(he)痢疾等(deng)病(bing)(bing)菌(jun)(jun)(jun),清除水(shui)中傳播血吸蟲病(bing)(bing)的(de)蛞蝓和(he)螺等(deng)軟體動物,以及傳播瘧疾的(de)蚊子(zi)幼蟲等(deng)疾病(bing)(bing)攜帶體。它還(huan)可以應用在(zai)游泳池內,防止綠藻污染(ran)和(he)通過地(di)板(ban)傳染(ran)足癬等(deng)等(deng)。
銅是人體內(nei)一種必需(xu)的微量元(yuan)素,在(zai)人體的新陳代謝過程中起著(zhu)重要的作用。
1.大腦(nao)(nao)的(de)“益友”銅(tong)與鋅、鐵等一(yi)樣都是(shi)大腦(nao)(nao)神經遞質的(de)重要成分(fen)。如果(guo)攝取不足(zu)可致(zhi)神經系統失(shi)調,大腦(nao)(nao)功能會發生障礙。銅(tong)缺乏將使腦(nao)(nao)細胞(bao)中的(de)色素(su)氧(yang)化酶(mei)減少,活(huo)力下降,從(cong)而使記(ji)憶衰退、思(si)維紊亂、反應遲鈍,甚至(zhi)步態(tai)不穩(wen)、運(yun)動失(shi)常(chang)等。要有一(yi)副健康靈活(huo)的(de)大腦(nao)(nao),是(shi)離(li)不開(kai)銅(tong)元(yuan)素(su)這個益友的(de)。
2.心(xin)臟(zang)的“衛士 當人(ren)們將心(xin)臟(zang)病的原(yuan)(yuan)因單(dan)純歸咎于脂肪、高膽固(gu)醇飲(yin)食(shi)時,美國(guo)科學家提醒人(ren)們:絕對不可(ke)忽視銅元素的缺乏(fa)。銅元素在人(ren)體內(nei)參與多種金屬酶的合成(cheng),其中的氧化酶是構成(cheng)心(xin)臟(zang)血管(guan)(guan)的基質膠(jiao)原(yuan)(yuan)和彈(dan)性蛋白形成(cheng)過程中必不可(ke)少的物質,而(er)膠(jiao)原(yuan)(yuan)又是將心(xin)血管(guan)(guan)的肌細(xi)胞牢(lao)固(gu)地連(lian)接(jie)起(qi)來的纖維成(cheng)分(fen),彈(dan)性蛋白則具有促使心(xin)臟(zang)和血管(guan)(guan)壁保(bao)持彈(dan)性之功(gong)能。因此,銅元素一旦缺乏(fa),此類酶的合成(cheng)減少,心(xin)血管(guan)(guan)就無法(fa)維持正常(chang)的形態和功(gong)能,從而(er)給冠心(xin)病入(ru)侵(qin)以可(ke)乘之機(ji)。
3.造(zao)血(xue)(xue)(xue)的(de)“助手”眾所周知,鐵(tie)是人體(ti)造(zao)血(xue)(xue)(xue)的(de)重要(yao)原料,但鐵(tie)元素要(yao)成為(wei)紅血(xue)(xue)(xue)球中的(de)一部分(fen),必(bi)須依靠銅(tong)元素的(de)幫忙(mang)。奧妙在于血(xue)(xue)(xue)紅蛋白中的(de)鐵(tie)是三價鐵(tie)離(li)子,而來源于食物中的(de)乃是二(er)價鐵(tie)離(li)子,二(er)價鐵(tie)離(li)子要(yao)轉化成三價鐵(tie)離(li)子,有賴于含(han)銅(tong)的(de)活(huo)性物質——血(xue)(xue)(xue)漿(jiang)銅(tong)藍(lan)蛋白的(de)氧化作用(yong)。如(ru)果體(ti)內缺銅(tong),血(xue)(xue)(xue)漿(jiang)銅(tong)藍(lan)蛋白的(de)濃度勢必(bi)降低,從而導致鐵(tie)難以轉化而誘發貧(pin)血(xue)(xue)(xue)癥。
4.助(zhu)孕(yun)(yun)的(de)“新星”育(yu)齡女性要懷孕(yun)(yun)也(ye)離(li)不開(kai)銅(tong)(tong)。據產科醫生研(yan)究,婦女缺銅(tong)(tong)就難(nan)以受孕(yun)(yun),即使受孕(yun)(yun)也(ye)會因(yin)缺銅(tong)(tong)而削(xue)弱羊膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)和韌性,導致羊膜(mo)早破,引起流產或胎兒感(gan)染。故(gu)女性要想出一個健康(kang)聰明的(de)小寶貝,也(ye)須借助(zhu)銅(tong)(tong)元素的(de)一臂之力。
5.抗衰老(lao)(lao)的(de)(de)(de)(de)“能手”人(ren)體的(de)(de)(de)(de)衰老(lao)(lao)是因為(wei)體內的(de)(de)(de)(de)自由(you)(you)基的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝廢(fei)物起著相當(dang)大(da)的(de)(de)(de)(de)作用,又是多(duo)種老(lao)(lao)年疾病的(de)(de)(de)(de)禍根。其中的(de)(de)(de)(de)羥(qian)自由(you)(you)基,毒性(xing)最強,不(bu)但會通過脂質過氧化(hua)反應損害細胞(bao)(bao)(bao)(bao)膜,而且會破(po)壞細胞(bao)(bao)(bao)(bao)核的(de)(de)(de)(de)遺傳物質,導致(zhi)細胞(bao)(bao)(bao)(bao)死亡。此外,還可使許多(duo)重(zhong)要酶(mei)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)降(jiang)低甚(shen)至消失。研究表明,含銅的(de)(de)(de)(de)金屬硫蛋(dan)白、超氧化(hua)物歧(qi)化(hua)酶(mei)等具有較強的(de)(de)(de)(de)清(qing)掃此種代(dai)謝廢(fei)物的(de)(de)(de)(de)功能,保(bao)護人(ren)體細胞(bao)(bao)(bao)(bao)不(bu)受其害,可見(jian)銅元素在抗衰老(lao)(lao)中有舉(ju)足輕重(zhong)的(de)(de)(de)(de)地位。
即(ji)可收到良好的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。實驗證明,人體攝入足夠的(de)(de)(de)(de)(de)銅,可在侵入人體的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)感病(bing)(bing)毒(du)表面聚集較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)(de)銅離(li)(li)子,從而(er)(er)為(wei)(wei)維(wei)(wei)生(sheng)素攻(gong)擊流(liu)感病(bing)(bing)毒(du)提(ti)供(gong)有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)“靶子”。維(wei)(wei)生(sheng)素C與(yu)病(bing)(bing)毒(du)表面的(de)(de)(de)(de)(de)銅離(li)(li)子發(fa)(fa)生(sheng)作(zuo)用,構成一(yi)種可以分(fen)離(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)含有活性氧離(li)(li)子的(de)(de)(de)(de)(de)不穩定化(hua)合物,促(cu)使含有蛋白質的(de)(de)(de)(de)(de)病(bing)(bing)毒(du)表面發(fa)(fa)生(sheng)破裂,進(jin)而(er)(er)置病(bing)(bing)毒(du)于(yu)死地。為(wei)(wei)此,專(zhuan)家將維(wei)(wei)生(sheng)素C與(yu)銅元素稱為(wei)(wei)一(yi)對防治流(liu)感的(de)(de)(de)(de)(de)最佳“搭檔”。
6.防治白(bai)發的(de)(de)“靈丹(dan)”人的(de)(de)頭發為何早白(bai)?體(ti)內(nei)缺銅是一個重(zhong)要原因。缺銅可(ke)使人體(ti)內(nei)的(de)(de)酪氨酸酶的(de)(de)形成(cheng)困難,導(dao)致酪氨酸轉變成(cheng)多(duo)巴的(de)(de)過程受阻。多(duo)巴為多(duo)巴胺的(de)(de)前體(ti),而多(duo)巴胺又是黑(hei)色(se)(se)素的(de)(de)中(zhong)間產物(wu),最終妨礙黑(hei)色(se)(se)素的(de)(de)合成(cheng),遂(sui)引起頭發變白(bai)。欲求黑(hei)發不衰,補足(zu)銅元素是有效的(de)(de)一招。
如何補銅呢?增加富含(han)銅元素的(de)食物,如動物肝臟、蝦、豆類、鮮(xian)肉、果(guo)仁等。
銅(tong)(tong)是人體(ti)不可缺(que)少的(de)(de)微量元素。成人體(ti)內一般(ban)含銅(tong)(tong)70~100mg,平均每千克體(ti)重含銅(tong)(tong)1.9~2.1mg。銅(tong)(tong)存(cun)在于人們的(de)(de)所有器官(guan)和組織中,通常與(yu)蛋白質或其他有機(ji)物(wu)結合,而不以(yi)自由銅(tong)(tong)離子的(de)(de)形式存(cun)在。肝臟是儲存(cun)銅(tong)(tong)的(de)(de)倉庫,含銅(tong)(tong)量最高。腦和心臟也含有較多的(de)(de)銅(tong)(tong)。健康(kang)人血液中的(de)(de)銅(tong)(tong)含量1.1~1.5mg/L,它隨著年齡、運動和健康(kang)而發生變化(hua)。
銅(tong)是(shi)(shi)機體內(nei)蛋白(bai)質和(he)酶的(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)組分,如銅(tong)藍蛋白(bai)、細胞色(se)素、C氧化酶等(deng)。許多(duo)關鍵的(de)(de)(de)(de)酶,需(xu)要(yao)(yao)鋼的(de)(de)(de)(de)參(can)與(yu)(yu)和(he)活(huo)化,對(dui)(dui)機體的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)(xie)過(guo)程(cheng)(cheng)產生作(zuo)用,促(cu)進(jin)人(ren)體的(de)(de)(de)(de)許多(duo)功(gong)能(neng)。這就是(shi)(shi)為什么這么微(wei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)銅(tong),會對(dui)(dui)生命產生至關重要(yao)(yao)作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)原因。例如:它(ta)有助(zhu)于提供機體生物化學過(guo)程(cheng)(cheng)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang);幫助(zhu)形成血(xue)(xue)液中的(de)(de)(de)(de)血(xue)(xue)紅素,影響皮膚色(se)素的(de)(de)(de)(de)形成;促(cu)進(jin)在(zai)骨膠(jiao)原及彈性蛋白(bai)中形成交聯,保持和(he)恢復結締組織(zhi);參(can)與(yu)(yu)葡萄糖和(he)膽固醇的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)(xie)過(guo)程(cheng)(cheng);影響頭發、皮膚、骨骼、大腦(nao)的(de)(de)(de)(de)發育,以及心臟、肝臟、中樞神經和(he)免疫系統(tong)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)等(deng)。
此外,某些含(han)銅(tong)的(de)藥劑有消炎和(he)治療關(guan)節炎的(de)作用,并已(yi)在(zai)一些國(guo)家得到應(ying)用。長(chang)期以來(lai)人們得出這樣(yang)的(de)經(jing)驗,配戴銅(tong)具有治療關(guan)節炎的(de)作用。這可(ke)能是由于汗水(shui)溶解的(de)微(wei)量鋼經(jing)皮膚而被(bei)人體吸收(shou)的(de)結果。銅(tong)在(zai)放射(she)科和(he)治療痙攣、癲癇(xian)和(he)痛風(feng)上的(de)應(ying)用也正在(zai)研究(jiu)中(zhong)。
缺銅有礙人體(ti)健康,長時間邊(bian)緣性缺銅的(de)(de)影響是潛移(yi)默(mo)化的(de)(de)。它會引起嬰幼兒(er)發育(yu)不(bu)良。此(ci)外(wai),在(zai)我國以及印(yin)度、坦桑尼亞、南非等地(di)發現了膝(xi)蓋彎(wan)曲的(de)(de)“膝(xi)外(wai)翻癥”,這是缺銅的(de)(de)一種典型(xing)癥狀。分析表明畸(ji)形(xing)骨骼中(zhong)的(de)(de)銅含量顯著低于正常值。
值(zhi)得注(zhu)意(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),最近的(de)(de)(de)(de)(de)研究發(fa)現(xian),缺銅(tong)(tong)是(shi)增加(jia)冠心(xin)病(bing)發(fa)病(bing)率的(de)(de)(de)(de)(de)一個因素!冠心(xin)病(bing)是(shi)由于血(xue)液中過(guo)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)冠狀(zhuang)動脈(mo)管壁上沉積(ji),造(zao)成堵塞(動脈(mo)粥樣硬化),從而(er)引(yin)(yin)起心(xin)臟供血(xue)不足的(de)(de)(de)(de)(de)一種常見的(de)(de)(de)(de)(de)心(xin)臟病(bing)。脂肪(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)代謝過(guo)程對(dui)銅(tong)(tong)很敏(min)感。對(dui)大鼠的(de)(de)(de)(de)(de)試驗表明,缺銅(tong)(tong)會顯著(zhu)升高(gao)血(xue)漿膽固醇,改變膽固醇與脂蛋白(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)結合形式,增加(jia)動脈(mo)粥樣硬化的(de)(de)(de)(de)(de)危(wei)險。還發(fa)現(xian)缺銅(tong)(tong)會引(yin)(yin)起大鼠的(de)(de)(de)(de)(de)心(xin)臟生(sheng)理發(fa)生(sheng)異常,它(ta)與人(ren)類冠心(xin)病(bing)的(de)(de)(de)(de)(de)某些病(bing)癥相似,這就更證實(shi)了(le)缺銅(tong)(tong)與冠心(xin)病(bing)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)聯系。
銅對(dui)人體的(de)潛在毒性很輕,只有當攝入量(liang)大大超(chao)過了(le)正(zheng)常(chang)值時(shi),方(fang)會(hui)(hui)引起胃腸紊亂(luan)等(deng)不良(liang)反應。研究(jiu)結(jie)果表(biao)明,當成年男子和女子每(mei)天攝入量(liang)分(fen)別超(chao)過12mg和10mg時(shi),會(hui)(hui)對(dui)人體生物化學過程(cheng)產(chan)生輕微的(de)影響(xiang)。
鑒于銅(tong)(tong)的(de)(de)潛在毒性較低,相反地它卻是(shi)人體(ti)健康不可缺少的(de)(de)元(yuan)素,世(shi)界衛生組織的(de)(de)專家組已(yi)作(zuo)出結論,缺銅(tong)(tong)的(de)(de)危害遠比銅(tong)(tong)的(de)(de)毒性大得(de)多(duo)。除(chu)了(le)某些罕見的(de)(de)遺傳外,人們主要防止的(de)(de)是(shi)缺銅(tong)(tong)。要充分(fen)保(bao)證(zheng)膳食中(zhong)有足夠(gou)的(de)(de)銅(tong)(tong),以滿足身體(ti)的(de)(de)需要。對歐美發達國(guo)家膳食結構中(zhong)含銅(tong)(tong)量的(de)(de)調查結果,已(yi)為防止缺銅(tong)(tong)敲起(qi)了(le)警鐘。實際上(shang),許多(duo)人已(yi)在服用含銅(tong)(tong)片劑來補(bu)充營(ying)養。
哪些人應特別注意對銅(tong)的(de)攝入:
①孕婦、嬰兒和兒童
他(她)們需要(yao)攝入較多(duo)的(de)銅。保持體內鋼的(de)平衡是(shi)決定胎兒和嬰兒成(cheng)長快(kuai)慢的(de)一個主要(yao)因素(su),應特(te)別關注(zhu)。
②膳食不正常的人群
貧困地區(qu)營(ying)養(yang)不(bu)良的居民,生活(huo)難(nan)以(yi)自(zi)理(主要是老(lao)年人(ren)和殘疾(ji)人(ren))或有偏食(shi)習慣的人(ren)群,他們的膳(shan)食(shi)結(jie)構往(wang)往(wang)不(bu)合理容易由(you)于缺(que)銅而影響健康。
③某些病人
慢性肝炎的(de)患者(zhe),定期接(jie)受血液透析以及長期依賴輸液代替或(huo)補充進食的(de)病人,應對他們的(de)銅攝(she)入(ru)量進行監測(ce)。此外,某些(xie)患有代謝異常(chang)的(de)病人也應該注意缺(que)銅的(de)潛在影(ying)響。
④嚴重銅代謝異(yi)常的遺傳病人
在人的(de)(de)(de)血(xue)液(ye)中(zhong),銅(tong)是鐵的(de)(de)(de)“助手”。銅(tong)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收部(bu)位主要(yao)是胃和小腸(chang)上部(bu)。銅(tong)在腸(chang)中(zhong)被吸(xi)(xi)收后(hou)進(jin)人血(xue)液(ye)中(zhong),80%的(de)(de)(de)結合成(cheng)(cheng)血(xue)漿銅(tong)藍(lan)蛋白(bai)。銅(tong)在血(xue)紅(hong)蛋白(bai)形(xing)成(cheng)(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),一般認為是促(cu)進(jin)對腸(chang)道(dao)鐵(鐵食(shi)品)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收和從(cong)肝(gan)及網狀(zhuang)內皮系統的(de)(de)(de)貯(zhu)藏中(zhong)使它釋放(fang)出(chu)來,故銅(tong)對于血(xue)紅(hong)蛋白(bai)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)起著(zhu)重要(yao)作(zuo)(zuo)用(yong)。
從食(shi)品(pin)商品(pin)化(hua)的(de)角(jiao)度來看,少量(liang)的(de)銅對(dui)產品(pin)質量(liang)的(de)影響(xiang)主要是在(zai)食(shi)油(you)(油(you)食(shi)品(pin))及含不(bu)飽和脂肪的(de)食(shi)品(pin)中,銅離子實(shi)際(ji)上起著催化(hua)劑的(de)作用,造(zao)成食(shi)品(pin)酸敗、變(bian)色和其他一些(xie)反應。這些(xie)影響(xiang)盡管使產品(pin)在(zai)外觀上不(bu)受人(ren)歡迎,但(dan)通常并不(bu)會(hui)引(yin)起中毒和降低食(shi)品(pin)的(de)營養(yang)價(jia)值。
食物中銅的豐富來源有口蘑、海(hai)米、紅茶(cha)、花茶(cha)、磚(zhuan)茶(cha)、榛(zhen)子、葵花子、芝麻醬、西瓜子、綠(lv)茶(cha)、核桃、黑胡椒、可(ke)可(ke)、肝等。
良好來源有蟹肉、蠶豆(dou)(dou)(dou)(dou)、蘑菇(gu)(鮮)、青豆(dou)(dou)(dou)(dou)、小茴香(xiang)(xiang)、黑芝麻、大豆(dou)(dou)(dou)(dou)制品、松子、龍蝦、綠(lv)豆(dou)(dou)(dou)(dou)、花生米、黃豆(dou)(dou)(dou)(dou)、土豆(dou)(dou)(dou)(dou)粉(fen)、紫(zi)菜、蓮子、蕓豆(dou)(dou)(dou)(dou)、香(xiang)(xiang)菇(gu)(香(xiang)(xiang)菇(gu)食(shi)品)、毛豆(dou)(dou)(dou)(dou)、面筋、果丹皮、茴香(xiang)(xiang)、豌豆(dou)(dou)(dou)(dou)、黃醬、金(jin)鐵菜、燕麥片、栗子、堅果、黃豆(dou)(dou)(dou)(dou)粉(fen)和小麥胚芽(ya)。