銅(tong)(tong)元(yuan)素(su)是(shi)一(yi)種(zhong)金(jin)屬(shu)化學(xue)元(yuan)素(su),也是(shi)人體所必(bi)須的(de)一(yi)種(zhong)微量元(yuan)素(su), 銅(tong)(tong)也是(shi)人類發現最早的(de)金(jin)屬(shu)之一(yi),是(shi)人類廣泛使用的(de)一(yi)種(zhong)金(jin)屬(shu),常(chang)應用于電(dian)氣、輕工、機(ji)械制(zhi)造、建筑工業(ye)、國防工業(ye)等領域,在中國有(you)色(se)金(jin)屬(shu)材(cai)料的(de)消(xiao)費中僅次于鋁。現在,我們就來了解更(geng)多(duo)有(you)關(guan)金(jin)屬(shu)銅(tong)(tong)的(de)知識吧。
銅(tong)(tong)(tong)是(shi)(shi)人類最(zui)早使用(yong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)。早在(zai)史前時(shi)代,人們(men)就開(kai)始采掘露(lu)天銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang),并用(yong)獲取的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)制(zhi)造(zao)武器(qi)、式具和其他器(qi)皿,銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)使用(yong)對早期人類文明的(de)(de)進步影(ying)響深遠(yuan)。銅(tong)(tong)(tong)是(shi)(shi)一種(zhong)存在(zai)于地殼和海洋中(zhong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)。銅(tong)(tong)(tong)在(zai)地殼中(zhong)的(de)(de)含(han)量約為0.01%,在(zai)個(ge)別(bie)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang)中(zhong),銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)含(han)量可(ke)以達(da)到3%~5%。自然界中(zhong)的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong),多數以化合(he)物(wu)(wu)即銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)存在(zai)。銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)與其他礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(wu)聚合(he)成銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石,開(kai)采出來的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石,經過選礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)而成為含(han)銅(tong)(tong)(tong)品(pin)位較高的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)精礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。是(shi)(shi)唯一的(de)(de)能大(da)量天然產出的(de)(de)金(jin)屬(shu),也存在(zai)于各種(zhong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(例如黃銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、輝銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、斑銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、赤銅(tong)(tong)(tong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和孔雀石)中(zhong),能以單質金(jin)屬(shu)狀態(tai)及(ji)黃銅(tong)(tong)(tong)、青(qing)銅(tong)(tong)(tong)和其他合(he)金(jin)的(de)(de)形(xing)態(tai)用(yong)于工(gong)業、工(gong)程技術和工(gong)藝上(shang)。
銅是(shi)與人(ren)類關系非常(chang)密切的(de)有(you)色(se)(se)金(jin)(jin)屬(shu),被廣泛地(di)應用(yong)于(yu)電氣(qi)、輕工(gong)(gong)、機械制造(zao)、建筑工(gong)(gong)業(ye)(ye)、國防(fang)工(gong)(gong)業(ye)(ye)等(deng)領域,在(zai)中國有(you)色(se)(se)金(jin)(jin)屬(shu)材料的(de)消費中僅次(ci)于(yu)鋁(lv)。銅是(shi)一(yi)種(zhong)紅色(se)(se)金(jin)(jin)屬(shu),同(tong)時也是(shi)一(yi)種(zhong)綠色(se)(se)金(jin)(jin)屬(shu)。說它是(shi)綠色(se)(se)金(jin)(jin)屬(shu),主(zhu)要是(shi)因為它熔點較(jiao)低,容易(yi)再(zai)熔化、再(zai)冶煉(lian),因而回(hui)收利用(yong)相(xiang)當地(di)便宜(yi)。古代主(zhu)要用(yong)于(yu)器皿(min)、藝(yi)術品及武(wu)器鑄造(zao),比較(jiao)有(you)名的(de)器皿(min)及藝(yi)術品如司母戊鼎、四羊方尊。
銅密(mi)度(du)的(de)定(ding)義:銅的(de)質(zhi)量與(yu)銅體積的(de)比(bi)值就叫作(zuo)銅密(mi)度(du)。
銅密度符號和(he)單(dan)(dan)位:通常用“ρ”(讀做rōu)表示,單(dan)(dan)位為g/cm3,正確讀法(fa)是克每立(li)方厘米。還有一種不常用的單(dan)(dan)位是kg/dm3,讀作千克每立(li)方分米。它們(men)之間的換算關系:lg/cm3=1kg/dm3=103kg/m3。
銅密度的公式:
1.銅(tong)密度(du)的公(gong)式:ρ=m/V,ρ=dm/dV(ρ表(biao)示(shi)密度(du)、m表(biao)示(shi)質量、V表(biao)示(shi)體積)
2.銅密度公(gong)式變形:V=m/ρ,m=ρV,m=∫ρ(V)dV。
3.質量(liang)(liang)m可以用(yong)天平測量(liang)(liang),液體(ti)(ti)和形狀不(bu)規則的(de)固體(ti)(ti)的(de)體(ti)(ti)積v可以用(yong)量(liang)(liang)筒或(huo)量(liang)(liang)杯測量(liang)(liang)。
4.物質的(de)密(mi)度(du)是一定(ding)的(de),它不(bu)隨體積和質量的(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)而變(bian)(bian)化(hua)(hua),不(bu)同(tong)牌號的(de)銅密(mi)度(du)也(ye)是不(bu)隨體積變(bian)(bian)化(hua)(hua)而變(bian)(bian)化(hua)(hua)的(de)。
純銅密(mi)度(du)、黃(huang)銅密(mi)度(du)、青銅密(mi)度(du)、白(bai)銅密(mi)度(du):
1.純銅,無氧銅的(de)(de)密(mi)度是8.9(g/cm3),磷(lin)脫氧銅的(de)(de)密(mi)度是8.89(g/cm3)。
2.加工黃銅(tong)的(de)密度是8.5-8.8(g/cm3),鑄造(zao)黃銅(tong)的(de)密度是7.7-8.55(g/cm3)。
3.加工青(qing)銅的密度是7.5-8.9(g/cm3),鑄造青(qing)銅的密度是7.45-9.54(g/cm3)。
4.白銅的密度是8.4-8.9(g/cm3)。
純銅
純銅(tong):中國俗稱(cheng)‘紫銅(tong)’,日(ri)本與臺灣俗稱(cheng)‘紅銅(tong)’。
紅銅(tong)即純銅(tong),又名紫銅(tong),純銅(tong)密(mi)度為8.96,熔點為1083℃。具有(you)很(hen)好的(de)導電(dian)(dian)性和(he)導熱(re)性,塑性極(ji)好,易(yi)于熱(re)壓和(he)冷(leng)壓力加工,大量用于制造電(dian)(dian)線、電(dian)(dian)纜(lan)、電(dian)(dian)刷、電(dian)(dian)火花專用電(dian)(dian)蝕銅(tong)等要(yao)求導電(dian)(dian)性良好的(de)產品。
因呈紫紅色而得名。它不(bu)一定是純(chun)銅(tong)(tong),有時還加(jia)入(ru)(ru)少(shao)量(liang)脫氧元素(su)或(huo)其他元素(su),以改善材(cai)質(zhi)和(he)性能,因此也歸入(ru)(ru)銅(tong)(tong)合金。中國(guo)紫銅(tong)(tong)加(jia)工材(cai)按成分(fen)可(ke)分(fen)為:普(pu)通(tong)紫銅(tong)(tong)(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(tong)(tong)(TU1、TU2和(he)高(gao)純(chun)、真空(kong)無氧銅(tong)(tong))、脫氧銅(tong)(tong)(TUP、TUMn)、添加(jia)少(shao)量(liang)合金元素(su)的特種(zhong)銅(tong)(tong)(砷銅(tong)(tong)、碲銅(tong)(tong)、銀銅(tong)(tong))四類。
黃銅
黃銅:銅鋅(xin)合金。
以鋅作主要添加元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)合金,具有美(mei)觀(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)黃(huang)(huang)(huang)色,統稱黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)。銅(tong)鋅二元(yuan)合金稱普通黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)或(huo)稱簡單黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)。三(san)元(yuan)以上的(de)(de)(de)(de)(de)黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)稱特殊黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)或(huo)稱復(fu)雜黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)。含(han)鋅低於36%的(de)(de)(de)(de)(de)黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)合金由(you)固溶體(ti)組成,具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)冷加工性能(neng),如含(han)鋅30%的(de)(de)(de)(de)(de)黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)常(chang)用(yong)來制作彈殼,俗稱彈殼黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)或(huo)七三(san)黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)。含(han)鋅在36~42%之間的(de)(de)(de)(de)(de)黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)合金由(you)和固溶體(ti)組成,其(qi)中最常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是含(han)鋅40%的(de)(de)(de)(de)(de)六四黃(huang)(huang)(huang)銅(tong)。
白銅
白銅:銅、鈷、鎳合金(jin)。
以鎳為主要添加元素的(de)銅合(he)金。銅鎳二元合(he)金稱(cheng)(cheng)普通白(bai)(bai)銅;加有(you)錳(meng)(meng)、鐵、鋅(xin)、鋁等元素的(de)白(bai)(bai)銅合(he)金稱(cheng)(cheng)復雜白(bai)(bai)銅。工(gong)業用(yong)白(bai)(bai)銅分為結構白(bai)(bai)銅和電(dian)(dian)工(gong)白(bai)(bai)銅兩大(da)類。結構白(bai)(bai)銅的(de)特點是(shi)(shi)機(ji)(ji)械性能(neng)和耐蝕(shi)性好(hao),色澤美觀。這(zhe)種白(bai)(bai)銅廣泛用(yong)於制造精密(mi)機(ji)(ji)械、化工(gong)機(ji)(ji)械和船舶構件。電(dian)(dian)工(gong)白(bai)(bai)銅一(yi)般有(you)良好(hao)的(de)熱電(dian)(dian)性能(neng)。錳(meng)(meng)銅、康(kang)銅、考銅是(shi)(shi)含錳(meng)(meng)量不同的(de)錳(meng)(meng)白(bai)(bai)銅,是(shi)(shi)制造精密(mi)電(dian)(dian)工(gong)儀器(qi)、變(bian)阻器(qi)、精密(mi)電(dian)(dian)阻、應(ying)變(bian)片、熱電(dian)(dian)偶等用(yong)的(de)材料(liao)。
青銅
青(qing)銅:銅錫合金
原指(zhi)銅(tong)(tong)錫合金(jin),后除黃銅(tong)(tong)、白(bai)銅(tong)(tong)以外的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)合金(jin)均稱青(qing)銅(tong)(tong),并常在青(qing)銅(tong)(tong)名(ming)字前冠(guan)以第一主要(yao)添加元素的(de)(de)(de)名(ming)。錫青(qing)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)鑄造(zao)性能、減摩性能好和(he)機械性能好,適合於制造(zao)軸(zhou)承(cheng)、蝸輪(lun)、齒(chi)輪(lun)等。鉛(qian)青(qing)銅(tong)(tong)是現(xian)代發動(dong)機和(he)磨床廣泛使用的(de)(de)(de)軸(zhou)承(cheng)材料。鋁青(qing)銅(tong)(tong)強(qiang)度(du)高,耐磨性和(he)耐蝕性好,用於鑄造(zao)高載荷(he)的(de)(de)(de)齒(chi)輪(lun)、軸(zhou)套、船用螺旋槳等。鈹青(qing)銅(tong)(tong)和(he)磷(lin)青(qing)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)彈性極限高,導電性好,適於制造(zao)精密彈簧和(he)電接觸元件,鈹青(qing)銅(tong)(tong)還用來制造(zao)煤礦(kuang)、油(you)庫等使用的(de)(de)(de)無火花工具。
銅的吸收
一般(ban)情況下,銅(tong)的攝(she)入(ru)量嬰幼兒期(qi)為(wei)0.4~1.0mg/日,成人(ren)為(wei)1.5~3.omg/日,吸收(shou)(shou)率30~40%。胃、十(shi)二指(zhi)腸(chang)和小腸(chang)上(shang)部是銅(tong)的主(zhu)(zhu)要吸收(shou)(shou)部位,其腸(chang)吸收(shou)(shou)是主(zhu)(zhu)動吸收(shou)(shou)過程(cheng)。膜內外銅(tong)離子的轉運體(ti)為(wei)ATP酶,依靠(kao)天冬氨酸(suan)殘基磷酸(suan)化供能(neng),能(neng)將主(zhu)(zhu)動吸收(shou)(shou)的銅(tong)與(yu)門(men)靜脈側枝循環中(zhong)的白(bai)蛋白(bai)結(jie)合(he),運至肝臟進一步參與(yu)代謝。
在人體的應用
銅(tong)是(shi)人(ren)體健康不可缺少(shao)的微量營養素,對于血液、中樞(shu)神經和(he)(he)免疫(yi)系統,頭發、皮(pi)膚和(he)(he)骨骼組織以及腦子和(he)(he)肝(gan)、心(xin)等(deng)內(nei)臟的發育和(he)(he)功能有重要(yao)影響。銅(tong)主要(yao)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(ren)每(mei)公斤(jin)體重每(mei)天(tian)應(ying)攝入0.03毫克銅(tong)。孕婦和(he)(he)嬰幼兒應(ying)加(jia)倍(bei)。缺銅(tong)會引起各種(zhong)疾病(bing),可以服(fu)用含銅(tong)補(bu)劑和(he)(he)藥丸來加(jia)以補(bu)充。
銅(tong)(tong)在人體內(nei)含(han)量約100~150mg,血清銅(tong)(tong)正常值100~120μg/dl,是人體中含(han)量位居第二(er)的(de)必(bi)需微量元素。含(han)銅(tong)(tong)的(de)酶有酪氨(an)酸(suan)酶、單胺氧(yang)化(hua)(hua)(hua)酶、超(chao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)酶、超(chao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物歧(qi)化(hua)(hua)(hua)酶、血銅(tong)(tong)藍蛋白(bai)(bai)等。銅(tong)(tong)對血紅蛋白(bai)(bai)的(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)起活化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用,促進鐵的(de)吸(xi)收和利用,在傳遞電(dian)子、彈性蛋白(bai)(bai)的(de)合成(cheng)(cheng)、結締組織的(de)代謝(xie)、嘌呤代謝(xie)、磷脂(zhi)及神經組織形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)方(fang)面有重要意(yi)義。
銅缺乏可引起如下(xia)疾病(bing):
1.貧血(xue)
一般最常見(jian)的(de)臨床(chuang)表現(xian)為(wei)頭暈、乏(fa)力、易(yi)倦、耳鳴、眼花。皮膚黏膜及指(zhi)甲等顏色蒼白(bai),體力活動后感覺(jue)氣促(cu)、心悸(ji)。嚴重(zhong)貧血時(shi),即使在休息時(shi)也出現(xian)氣短和(he)心悸(ji),在心尖和(he)心底部可聽到柔和(he)的(de)收縮(suo)期雜音。
2.骨(gu)骼改變(bian)
臨床表現為骨質疏松(song),易發(fa)生骨折。
3.銅與冠心病(bing)
4.銅與白癜風病
5.女性不孕癥
利用銅制品的相關屬性來生產銅制品
1、導(dao)(dao)(dao)線的線心:用(yong)銅做導(dao)(dao)(dao)線即是導(dao)(dao)(dao)體,導(dao)(dao)(dao)體的性(xing)質是具有導(dao)(dao)(dao)電性(xing)。
2、各(ge)種電(dian)器中(zhong)的(de)(de)散(san)熱(re)器:散(san)熱(re)器的(de)(de)作用是用來(lai)散(san)熱(re)的(de)(de),所以利(li)用的(de)(de)是銅的(de)(de)導熱(re)性。
3、各種裝飾的銅(tong)箔:能制(zhi)成各種形狀銅(tong)箔,這(zhe)是利用了銅(tong)的延展性(xing)。
銅及其合金加工材
板材(cai)、帶材(cai)、箔材(cai)、排材(cai)、管材(cai)、棒材(cai)、線材(cai)和型材(cai)
銅工藝品
銅工(gong)藝品是一(yi)種手工(gong)藝的產(chan)品,即通過(guo)手工(gong)將原(yuan)料或半成(cheng)品加工(gong)而(er)成(cheng)的產(chan)品,是對一(yi)組價值(zhi)藝術(shu)品的總稱。銅工(gong)藝品來源與生活,卻又(you)創造了高(gao)于生活的價值(zhi)。
銅樂器
銅(tong)管樂器:是一種將氣(qi)流吹進吹嘴(zui)之后,造成嘴(zui)唇振動的樂器。
青銅樂器(qi):是夏商(shang)周三代音樂文化(hua)中最具(ju)代表(biao)性、最重要(yao)的歷史遺存(cun)。青銅樂器(qi)主要(yao)有銅鈴(ling)、鉦、鐃、鎛、編甬(yong)鐘(zhong)、編鈕鐘(zhong)等。
水洗、除塵、藥洗、涂層要(yao)得當。銅(tong)制(zhi)品大部分都需要(yao)進行清潔處理,主要(yao)是(shi)除掉(diao)銅(tong)制(zhi)品上的污垢(gou),如(ru)土斑、銹斑、油垢(gou)、汗(han)漬等,因為這些東西不但(dan)損害銅(tong)制(zhi)品,還(huan)可能對身體(ti)不好。
1、除塵:笨重銅制品可利用吸塵器清除銅制品上的灰塵要用軟布、軟毛刷、軟毛撣子等。對體積較大、笨重且不規則的銅制品,可采用吸塵器等機械進行除塵;對有鏤空結構或縫隙的銅制品,在吸塵的同時也可以使用高壓氣泵,將吸塵器不易吸除的塵土吹落。
2、藥洗:倍半碳酸鈉洗去青銅病要經常觀察青銅制品的變化,一旦發現青銅病癥發生,要及時處理,可以使用倍半碳酸鈉(5%碳酸鈉+碳酸氫鈉)清洗;遇到一些銹腐嚴重的銅制品,以及混有其他雜物的銅制品,應請專業人員進行清洗。
3、涂層:涂層有機硅比涂石蠟好干凈的銅制品,傳統保存方法是涂上一層石蠟,但這樣容易堆積灰塵,就不美觀了。對此,可在銅制品上涂一層有機硅將其密封,這樣能更有效地防止有害氣體、灰塵。總的來說,存放和陳列古玩的房間要保持干凈,保持空氣清潔;同時注意遠離廁所、污水坑、鍋爐房、煤廠等易產生污染與灰塵的地方;最后室內最好用暖氣設備取暖,暖氣片要遠離銅制品收藏柜。