銅'(英語:copper)是化學元素化學符號Cu(來自拉丁語:cuprum)[2]原子序29。純銅是柔軟的金屬,表面剛切開時為紅橙色帶金屬光澤、延展性好、導熱性導電性高,因此在電纜電氣電子元件是最常用的材料,也可用作建築材料,以及組成眾多種合金,例如用於珠寶的紋銀,用於製作船用五金和硬幣的白銅以及用於應變片熱電偶康銅銅合金機械性能優異,電阻率很低,其中最重要的是青銅黃銅。此外,銅也是耐用的金屬,可以多次回收而無損其機械性能。

銅是在自然界中可以直接使用的金屬的其中一種(天然金屬)這使得其在西元前8000年時被多個不同地區的的人們使用,在數千年之後,銅在西元前5000年成為首個從硫化礦石中冶煉出的金屬;在西元前4000年成為第一個在模具中塑形的金屬,更在西元前3500年與另一種金屬鍛造成了人類史的第一個合金--青銅[3]

古羅馬時期,銅礦大多在賽普勒斯開採,同時也使這種金屬得到最初的名字сyprium(也就是賽普勒斯的金屬),之後演變為сuprum(拉丁語),而現在常用的copper則是於西元1530年前後第一次被使用[4]

銅在自然界中經常形成二價的銅鹽類,它們使藍銅礦孔雀石綠松石等礦物具有藍色或綠色,並且在歷史上也廣泛用作顏料。

氧化成銅綠的銅經常被用在建築物的屋頂上。而有時銅也被用在裝飾藝術上,而且不管是元素型態或形成化合物的銅都會被利用。另外,銅化合物用作抑菌劑,殺真菌劑和木材防腐劑。

銅是所有生物所必需的微量膳食礦物質,因為那是呼吸酶複合體-細胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidas)的重要組成成分。在軟體動物甲殼類動物中,銅是組成血液色素血藍蛋白(blood pigment hemocyanin)的成分,而在魚類或其他脊椎動物中,則被鐵血紅蛋白複合體給取代。另外,在人體中,銅主要分布在肝臟、肌肉和骨骼中[5],而一般成人每公斤體重約含有1.4至2.1毫克的銅[6]

銅   29Cu
氫(非金屬)
氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬)
鈹(鹼土金屬)
硼(類金屬)
碳(非金屬)
氮(非金屬)
氧(非金屬)
氟(鹵素)
氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬)
鎂(鹼土金屬)
鋁(貧金屬)
矽(類金屬)
磷(非金屬)
硫(非金屬)
氯(鹵素)
氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬)
鈣(鹼土金屬)
鈧(過渡金屬)
鈦(過渡金屬)
釩(過渡金屬)
鉻(過渡金屬)
錳(過渡金屬)
鐵(過渡金屬)
鈷(過渡金屬)
鎳(過渡金屬)
銅(過渡金屬)
鋅(過渡金屬)
鎵(貧金屬)
鍺(類金屬)
砷(類金屬)
硒(非金屬)
溴(鹵素)
氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬)
鍶(鹼土金屬)
釔(過渡金屬)
鋯(過渡金屬)
鈮(過渡金屬)
鉬(過渡金屬)
鎝(過渡金屬)
釕(過渡金屬)
銠(過渡金屬)
鈀(過渡金屬)
銀(過渡金屬)
鎘(過渡金屬)
銦(貧金屬)
錫(貧金屬)
銻(類金屬)
碲(類金屬)
碘(鹵素)
氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬)
鋇(鹼土金屬)
鑭(鑭系元素)
鈰(鑭系元素)
鐠(鑭系元素)
釹(鑭系元素)
鉕(鑭系元素)
釤(鑭系元素)
銪(鑭系元素)
釓(鑭系元素)
鋱(鑭系元素)
鏑(鑭系元素)
鈥(鑭系元素)
鉺(鑭系元素)
銩(鑭系元素)
鐿(鑭系元素)
鎦(鑭系元素)
鉿(過渡金屬)
鉭(過渡金屬)
鎢(過渡金屬)
錸(過渡金屬)
鋨(過渡金屬)
銥(過渡金屬)
鉑(過渡金屬)
金(過渡金屬)
汞(過渡金屬)
鉈(貧金屬)
鉛(貧金屬)
鉍(貧金屬)
釙(貧金屬)
砈(類金屬)
氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬)
鐳(鹼土金屬)
錒(錒系元素)
釷(錒系元素)
鏷(錒系元素)
鈾(錒系元素)
錼(錒系元素)
鈽(錒系元素)
鋂(錒系元素)
鋦(錒系元素)
鉳(錒系元素)
鉲(錒系元素)
鑀(錒系元素)
鐨(錒系元素)
鍆(錒系元素)
鍩(錒系元素)
鐒(錒系元素)
鑪(過渡金屬)
𨧀(過渡金屬)
𨭎(過渡金屬)
𨨏(過渡金屬)
𨭆(過渡金屬)
䥑(預測為過渡金屬)
鐽(預測為過渡金屬)
錀(預測為過渡金屬)
鎶(過渡金屬)
鉨(預測為貧金屬)
鈇(貧金屬)
鏌(預測為貧金屬)
鉝(預測為貧金屬)
鿬(預測為鹵素)
鿫(預測為惰性氣體)
-



外觀
红橙色帶金屬光澤
NatCopper

純銅
概況
名稱·符號·序數 銅(copper)·Cu·29
元素類別 過渡金屬
·週期· 11 ·4·d
標準原子質量 63.546(3)
電子排布

[] 3d10 4s1
2,8,18,1

銅的电子層(2,8,18,1)
物理性質
密度 (接近室温
8.96 g·cm−3
熔點時液體密度 8.02 g·cm−3
熔點 1357.77 K,1084.62 °C,1984.32 °F
沸點 2835 K,2562 °C,4643 °F
熔化熱 13.26 kJ·mol−1
汽化熱 300.4 kJ·mol−1
比熱容 24.440 J·mol−1·K−1

蒸氣壓

壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 1509 1661 1850 2089 2404 2834
原子性質
氧化態 +1、+2、+3、+4
電負性 1.90(鲍林标度)
電離能

第一:745.5 kJ·mol−1
第二:1957.9 kJ·mol−1
第三:3555 kJ·mol−1

更多
原子半徑 128 pm
共價半徑 132±4 pm
范德華半徑 140 pm
雜項
晶體結構 面心立方
磁序 抗磁性[1]
電阻率 (20 °C)1.678×10-8 Ω·m
熱導率 401 W·m−1·K−1
膨脹係數 (25 °C)16.5 µm·m−1·K−1
聲速(細棒) (室溫)3810 m·s−1
楊氏模量 110-128 GPa
剪切模量 48 GPa
體積模量 140 GPa
泊松比 0.34
莫氏硬度 3.0
維氏硬度 343–369 MPa
布氏硬度 235–878 MPa
CAS號7440-50-8
最穩定同位素

主条目:銅的同位素

同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變
方式 能量MeV 產物
63Cu 69.15% 穩定,帶34個中子
64Cu 人造 12.7 小時 ε - 64Ni
β - 64Zn
65Cu 30.85% 穩定,帶36個中子
67Cu 人造 61.83 小時 β - 67Zn

性质

物理性质

Cu-Scheibe
99.95%纯度的铜连铸而成的圆盘,经蚀刻后呈现出微晶
Copper just above its melting point
铜的温度略高于熔点时,它的粉色光泽盖过了因炽热而呈现的橙色
Copper flame
銅線和含鹵素物質在灼燒下火焰呈亮綠色。

铜位于元素周期表第11族,同族的还有,这些金属的共同特点有延展性高、导电性好。这些元素的原子最外层只有一个电子,位于s亚层,次外层电子d亚层全满。原子间的相互作用以s亚层电子形成的金属键为主,而全满的d亚层的影响不大。与d亚层未满的金属原子不同,铜的金属键共价成分不多,而且很弱,所以单晶硬度低、延展性高。[7] 宏观上,晶格中广泛存在的缺陷(如晶界),阻碍了材料在外加压力下的流动,从而使硬度增加。因此,常见的铜是细粒多晶,硬度比单晶铜更高。[8]

铜不但柔软,导电性(59.6×106 S/m)、导热性(401 W/(m·K))也好,室温下在金属单质中仅次于[9] 这是因为室温下电子在金属中运动的阻力主要来自于电子因晶格热振动而发生的散射,而较柔软的金属散射则较弱。[7] 铜在露天环境下所允许的最大电流密度为3.1×106 A/m2(横截面),更大的电流就会使之过热。[10] 像其他金属一样,铜和其他金属并置会发生电化腐蚀[11]

铜是四种天然色泽不是灰色或银色的金属元素之一,另外三种是(黄色)和(蓝色)。[12] 纯净的铜单质呈橙红色的,接触空气以后失去光泽而变红。铜的这种特殊颜色是由于全满的3d亚层和半满的4s亚层之间的电子跃迁——这两个亚层之间的能量差正好对应于橙光。呈黄色也是这个原理。[7]

化学性质

Copper wire comparison
未氧化的铜线(左)和已氧化的铜线(右)
Royal Observatory Edinburgh East Tower 2010 cropped
爱丁堡皇家天文台东塔楼,2010年翻新时安装的铜和1894年原有的铜(绿色)形成鲜明对比

铜不和反应,但和空气中的氧气缓慢反应,形成一层棕褐色的氧化铜,但和铁暴露在潮湿空气中形成铁锈不同,铜锈能保护下面的铜免受进一步腐蚀。铜质建筑物(如自由女神像)上常可见到一层铜绿(碱式碳酸铜)[13]铜接触硫后因生成各种硫化物而失去光泽。[14]铜的氧化态有0、+1、+2、+3、+4,其中+1和+2是常见氧化态。+3氧化态的有六氟合铜(III)酸钾,+4氧化态的有六氟合铜(IV)酸铯,0氧化态的Cu(CO)2可通过气相反应再用基质隔离方法检测到[15]

铜容易被卤素互卤化物腐蚀,硫化橡胶可以使铜变黑。铜在室温下不和四氧化二氮反应,但在硝基甲烷乙腈乙醚乙酸乙酯存在时,则生成硝酸铜

Cu + 2 N2O4 → Cu(NO3)2 + 2 NO

金属铜易溶于硝酸等氧化性酸,若无氧化剂或适宜配位试剂的存在时,则不溶于非氧化性酸,如:

  • 铜和硝酸的反应如下:
3 Cu + 8 HNO3(稀) → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O
Cu + 4 HNO3(浓) → Cu(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O
Cu + 2 H2SO4(浓) → CuSO4 + SO2↑ + 2 H2O
和浓硫酸的反应产物还和温度有一定关系。反应过程中硫酸逐渐变稀,直到反应停止。铜不能和稀硫酸反应,但是有氧气存在时,按下式反应:
2 Cu + O2 + 2 H2SO4Δ→ 2 CuSO4 + 2 H2O
3 Cu + 6 H+ + ClO3 → 3 Cu2+ + Cl + 3 H2O
  • 存在硫脲时发生配位反应:
2 Cu + 6 S=C(NH2)2 +2 HCl → 2Cu(I)(S=C(NH2)2)3Cl + H2[16]
2 Cu + 8 HCl(浓) → 2 H3[CuCl4] + H2

铜在酸性条件下能和高锝酸根离子反应,使高锝酸根离子还原为单质

7 Cu + 2 TcO4- + 16 H+ → 2 Tc + 7 Cu2+ + 8 H2O[18]

铜和硫化亚铁加热可以发生置换反应

2 Cu + FeS → Cu2S + Fe

铜加热可以和三氧化硫反应,主要反应有两种:

4 Cu + SO3 → CuS + 3 CuO
Cu + SO3 → CuO + SO2

銅在乾燥空氣中稳定,可保持金屬光澤。但在潮溼空氣中,表面會生成一層銅绿(碱式碳酸铜,分子式:Cu2(OH)2CO3),保護內層的銅不再被氧化。反应方程式:

2 Cu + O2 + CO2 + H2O → Cu2(OH)2CO3

同位素

铜有29个同位素63Cu和65Cu很稳定,63Cu在自然存在的铜中约占69%;它们的自旋量子数都为3/2。[19]其他同位素都有放射性,其中最稳定的是67Cu,半衰期61.83小时。[19]已确定7个亚稳态核素的特性,其中68mCu半衰期最长,为3.8分钟。质量数64以上的核素發生β衰变,质量数64以下的核素發生正电子发射64Cu两种衰变都会發生,半衰期12.7小时。[20]

62Cu和64Cu有重要应用。62Cu在62Cu-PTSM中用作正电子发射断层扫描放射性示踪剂[21]

存在

铜在巨型恒星中生成[22],在地壳中丰度约为50 ppm[23],存在形式为自然铜,硫化物矿(黄铜矿辉铜矿銅藍),硫代酸鹽礦物砷黝銅礦異銅),碳酸铜矿(蓝铜矿孔雀石),还有氧化亚铜矿(赤铜矿)跟氧化銅礦(黑銅礦Tenorite)。[9]已知的最大一块单质铜重420吨,在1857年于美国密歇根州凯韦诺半岛发现。[23]自然铜是一种多晶,记录到的最大的单晶尺寸为4.4×3.2×3.2厘米。[24]

生产

铜在地壳中的含量约为0.01%。大部分铜都是从斑岩铜矿中露天开采提取的。这种铜矿含有0.4%到1.0%的铜。智利丘基卡马塔,美国犹他州宾厄姆峡谷矿和美国新墨西哥州奇诺矿就是这种铜矿。根据英国地质调查局(BGS)统计,2005年智利铜矿产量最高,占到全球产量三分之一强,接下来是美国、印度尼西亚秘鲁[9] 铜也可由原地浸出法开采,亚利桑那州的几个铜矿是这种方法的首选。[25] 铜的使用量还在增加,而可开采量仅能满足所有国家达到发达国家的使用量。[26]

Chuquicamata-002
位於智利丘基卡马塔的露天銅礦場

储量

铜的使用已有一万年的历史,但有95%的铜是在1900年后开采冶炼的[27],超过半数的铜是在近24年开采的。像很多自然资源一样,铜在地球中的总储量十分巨大(在距离地表一公里以内的地壳中约有1014吨,以现在的速度可开采五百万年。)不过,以现在的技术水平和物价,这些储量中只有一小部分在经济上有开采价值。对现有可开采储量的估计从25年到60年不等,这取决于对增长率等核心指标的假设。[28] 现在也有很大一部分铜来源于回收。[27] 未来铜的供求状况是个颇有争议的话题,其中涉及类似于哈伯特顶点的产量顶点。

铜价历来波动很大[29],在1999年6月创下0.60美元每磅(1.32美元每公斤)后便翻了六倍,升至2006年5月的3.75美元每磅(8.27美元每公斤),到了2007年2月又降至2.40美元每磅(5.29美元每公斤),到同年4月又反弹至3.50美元每磅(7.71美元每公斤)[30] 2009年2月,全球需求疲软和商品价格下跌使得铜价从一年前的高点回落至1.51美元每磅。[31]

方法

Copper Flash Smelting Process (EN)
闪速熔炼过程示意图

铜矿的平均含铜量仅为0.6%,商业铜矿主要是硫化物矿,特别是黄铜矿(CuFeS2),其次是辉铜矿(Cu2S)。[32] 矿石粉碎后经过泡沫浮选生物浸出浓缩,含铜量提高至10%到15%。[33] 然后把矿石与二氧化硅一起闪速熔炼,可把铁转化为矿渣除去。这个过程利用了铁的硫化物更容易转化成氧化物,然后和二氧化硅反应生成硅酸盐矿渣漂浮在热熔物表面的特点。生成的铜锍成分为硫化亚铜焙烧后转化成氧化亚铜[32]

2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

继续加热后氧化亚铜转化为粗铜:

2 Cu2O → 4 Cu + O2

这种工艺只把一半的硫化物转化成氧化物,生成的氧化物再把其余的硫化物氧化后去除。所得产物经过电解精炼,阳极泥里所含的金和还可利用。这一步利用了铜的氧化物容易还原成金属单质的特点。先用天然气在粗铜上吹以去除大部分剩余的氧化物,然后再对产物进行电解精炼,得到纯铜。[34]

Cu2+ + 2 e → Cu

回收

铜像一样,不管是原材料还是在产品中,都能100%回收。按体积计算,铜的回收量仅次于铁和铝,排名第三。估计已开采出的铜有80%现在仍在使用。[35] 根据国际资源小组在《社会的金属存量》报告估计,全球社会人均拥有35到55公斤铜可以使用,其中发达国家人均拥有量较高(140到300公斤),而欠发达国家人均拥有量较低(30到40公斤)。[36]

铜的回收过程和开采过程基本相同,但步骤更少。高纯度的废铜在熔炉中熔化、还原、然后铸造。低纯度的废铜通过在硫酸电镀的方法精炼。[37]

合金

合金种类众多,用途重要。黄铜是铜合金。青铜通常指铜合金,但也可指铝青铜等其他铜合金。在珠宝业中,铜是克拉金、克拉银等合金的重要组分之一[38],也用于克拉金的焊料,能改变合金的颜色、硬度和熔点。[39]

铜和的合金称为白铜,用于小面额硬币,常用作包层。5美分硬币(nickel)含75%铜,25%镍,为匀质材料。90%铜和10%镍的合金抗腐蚀性能优异,用于各种接触海水的零件部位。铜铝合金(约含7%铝)呈金色,用于装饰,令人赏心悦目。[23] 有些不含铅的焊料就是锡和一小部分铜等其他金属的合金。[40]

化合物

铜化合物种类繁多,其最常见的氧化数是+1和+2,分别称为亚铜(cuprous)和铜(cupric)。[41]

简单化合物

和其他元素一样,铜能够形成二元化合物,即只有两种元素组成的化合物,主要有氧化物、硫化物和卤化物。氧化物有氧化亚铜氧化铜,硫化物有很多种,其中硫化亚铜硫化铜较为重要。

铜的一价卤化物有氯化亚铜溴化亚铜碘化亚铜,二价卤化物有氟化铜氯化铜溴化铜。若尝试制备碘化铜,则会得到碘化亚铜和碘单质。[42]

2 Cu2+ + 4 I → 2 CuI + I2

铜的其它简单化合物有硫酸铜硝酸铜乙酸铜四氟硼酸铜等,这些化合物都有蓝色调(乙酸铜蓝绿)。不溶的有氢氧化铜氢氧化亚铜碱式碳酸铜等。

配合物化学

Tetramminkupfer(II)-sulfat-Monohydrat Kristalle
二价铜在氨配体存在时呈亮蓝色。这是硫酸四氨合铜

和其他金属一样,铜和其他配体形成配合物。在水溶液中的二价铜以[Cu(H2O)6]2+离子存在,在过渡金属水合络合物中具有最大的水分子交换速率(即水分子配体结合和分离的速率)。加入氢氧化钠后形成亮蓝色的氢氧化铜沉淀。反应方程式可简单写成:

Cu2+ + 2 OH → Cu(OH)2

加入氨水会发生类似反应。氨水过量时沉淀溶解,生成氢氧化四氨合铜

Cu(H2O)4(OH)2 + 4 NH3 → [Cu(H2O)2(NH3)4]2+ + 2 H2O + 2 OH

铜也可以和其他含氧酸根离子形成配合物,如乙酸铜硝酸铜碳酸铜硫酸铜可生成五水合物的蓝色晶体,是实验室中最常见的铜化合物,还用于杀真菌剂波尔多液

Tetraamminediaquacopper(II)-3D-balls
配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]2+球棒模型,显示了二价铜常见的八面体形分子构型

多元醇(即含有多于一个羟基的有机化合物)一般都能与铜盐反应。例如,铜盐能用于检验还原糖。特别是本内迪克特试剂斐林试剂在有糖存在的情况下会变色,从蓝色的二价铜变为红色的氧化亚铜。[43] 施魏策尔试剂和其他相关的乙二胺配合物能溶解纤维素[44] 氨基酸能与二价铜形成螯合物。有很多液相检验二价铜离子的方法,如亚铁氰化钾与二价铜盐生成棕色沉淀。

有机铜化学

有机铜化合物是含有碳铜键的化合物。它们容易和氧气反应,生成氧化亚铜,在化学中有很多用途。这种化合物可由一价铜和格氏试剂末端炔烴有机锂化合物反应生成[45],特别是最后一个反应会生成吉尔曼试剂。这些试剂能和卤代烷烃发生取代反应形成偶联化合物,因此在有机合成中很重要。乙炔铜对震动高度敏感,是卡迪奥-肖德凯维奇偶联反应[46]薗头耦合反应的中间产物。[47] 有机铜化合物还能对不饱和醛酮进行亲核共轭加成[48],以及对炔烃进行亲核加成[49] 一价铜能与烯烃一氧化碳形成多种结合较弱的配合物,特别是当有氨作为配体时。[50]

三价铜和四价铜

三价铜通常以氧化物方式存在,例如蓝黑色固体銅(III)酸鉀[51]研究最深入的三价铜化合物是含銅(III)酸根的高溫超導體钇钡铜氧就含有二价和三价的铜。像氧离子一样,离子也有很强的碱性[52],能稳定金属离子的较高价态。确实有三价铜和四价铜的氟化物,如六氟合铜(III)酸钾六氟合铜(IV)酸铯[41]

一些含铜的蛋白质含有三价铜,与氧配体相结合。[53] 四肽中未结合质子的酰胺配体能稳定三价铜,形成紫色配合物。[54]

歷史

红铜时代

有记载的最古老的几个文明知道自然界中存在着自然铜,其应用有至少一万年的历史。据估计,铜最早在公元前9千年的中东发现[55],在伊拉克北部出土了8700年前的铜质坠饰[56] 有证据显示在此之前人类使用的金属只有金和陨铁(但没有炼铁)。[57] 据信炼铜的历史发展顺序如下:(1)自然铜的冷加工、(2)退火、(3)冶炼、(4)失蜡法铸造。在东南安那托利亚,这四种冶金方式在公元前7500年的新石器时代初期几乎同时出现。[58] 不过,炼铜在世界各地独立出现,就像农业一样。公元前2800年以前的中国,公元后600年的中美洲,公元后九至十世纪的非洲都可能已经发现铜的冶炼方法。[59] 熔模铸造发现于公元前4500到4000年的东南亚。[55] 碳测年确定英国柴郡阿尔德利埃奇在公元前2280年到1890年已经有铜的开采。[60] 生活在3300到3200年前的冰人奥茨出土时带有一把斧子,斧头是99.7%纯的铜,另外他的头发含量很高,这表明他从事过铜的冶炼。[61] 铜的使用经验有助于开发其他金属为己所用,特别是炼铜使人类发明了炼铁。[61] 位于现在密歇根州威斯康辛州旧红铜文明群在公元前6000到3000年之间就在生产铜。[62][63]

青铜时代

在发明炼铜之后的4000年,人类开始把铜和锡熔炼成合金,是为青铜。温查文明在公元前4500年就出现了青铜器。[64] 苏美尔古埃及的青铜器出现在公元前3000年。[65] 东南欧的青铜时代在公元前3700到3300年开启,西北欧则在公元前2500年开启。后来,近东在公元前2000到1000年进入铁器时代,北欧则是公元前600年。

铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。

含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2赤銅礦Cu2O,輝銅礦Cu2S等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。反应方程式:

,另外,斑銅礦也是很常見的銅礦石。

纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把掺到铜裡去,可以制成铜锡合金──青铜。青铜比纯铜坚硬,使人们制成的劳动工具和武器有了很大改进,人类进入了青铜时代,结束了人类历史上的新石器时代

應用

Stranded lamp wire
銅電線
Kupferfittings 4062
各式銅水管的管件
  • 铜的价格在10~5美元每千克(相比较银850-550美元每千克)。
  • 銅的最普遍用途在於製造電線,通常現時所用的電線都是由純銅製成,這是因為它的導電性和導熱性都僅次於銀,但卻比銀便宜得多。而且銅很容易加工,透過熔解、鑄造、壓延等工序改變形狀,便可製成汽車零件以及電子零件。這些經過加工的銅製品,統稱為「伸銅品」。

而銅可用於製造多種合金,銅的重要合金有以下幾種:

  • 黃銅
    黃銅是銅與合金,因色而得名。黃銅的機械性能和耐磨性能都很好,可用於製造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼、水龍頭等。黃銅敲起來聲音好聽,因此等樂器都是用黃銅制做的。
  • 航海黃銅
    銅與的合金,抗海水侵蝕,可用來製作船的零件、平衡器。
  • 青銅
    銅與的合金叫青銅,因色而得名。在古代為常用合金(如中國的青銅時代)。青銅一般具有較好的耐腐蝕性、耐磨性、鑄造性和優良的機械性能,且硬度大。用於製造精密軸承、高壓軸承、船舶上抗海水腐蝕的機械零件以及各種板材、管材、棒材等。青銅還有一個反常的特性——“熱縮冷脹”,用來鑄造塑像,冷卻後膨脹,可以使眉目更清楚。
  • 磷青銅
    磷青銅是銅、錫與的合金,其中含有錫2%-8%,含有磷2-8%,其餘成分余為銅。堅硬,可製彈簧。鑄件可用於齒輪、蝸輪、軸承等機械部件。
  • 白銅
    白銅是銅與的合金,其色澤和一樣,銀光閃閃,不易生銹。常用於製造硬幣、電器、儀錶和裝飾品。
  • 十八開金(18K金或稱玫瑰金
    6/24的銅與18/24的合金。紅黃色,硬度大,可用來製作首飾、裝飾品。

銅對人體的影響

ARS copper rich foods
高銅質的食物

銅的離子(銅質)對生物而言,不論是動物植物,是必需的元素。人體缺乏銅會引起貧血,毛髮異常,骨骼和動脈異常,以至腦障礙。但如過剩,會引起肝硬化、腹瀉、嘔吐、運動障礙和知覺神經障礙。

一般來說,牛肉葵花籽、可可、黑椒、羊肝、螺旋藻、牡蛎等等都有豐富的銅質。[66]

正常人體內含銅100-200毫克,約50%-70%存在肌肉骨骼,20%存在肝臟,5%-10%分佈於血液。 從食物吸收的進入肝門靜脈Hepatic portal vein),在血漿中銅與白蛋白Albumin,ALB)形成鬆散的結合,運送至肝臟內儲存與供體內利用。肝中合成原血漿銅藍蛋白(apoceruloplasmin),與銅牢固結合形成血漿銅藍蛋白ceruloplasmin),約佔成人血漿銅的95%,釋入血漿運送全身。

世界10大銅消費國之消費量

單位:千公噸

國名 1977 1982 1987 1992
美國 1986.6 1664.2 1276.7 2057.8
日本 1127.1 1243.0 1276.6 1613.2
德國 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇聯 1290.0 1320.0 1270.0 880.0
中国大陆 346.0 398.0 470.0 590.0
法國 326.1 419.0 399.0 481.2
義大利 326.0 342.0 420.0 470.7
比利時 295.4 277.1 291.8 372.0
南韓 53.2 131.9 259.0 343.2
英國 512.2 355.4 327.7 269.4
十大國消費量 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全球消費量 9059.9 9033.1 10413.6 10714.0

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外部連結

印台区

印台区是中国陕西省铜川市所辖的一个市辖区。1966-2000年称为郊区。总面积为627平方公里,2002年人口为23万人。

印江土家族苗族自治县

印江土家族苗族自治县是中华人民共和国贵州省铜仁市下属的一个自治县,位于贵州省东北部、铜仁市西部,地处梵净山西麓,为铜仁市西五县之一,县政府驻峨岭街道。全县面积约1969平方公里,辖17个乡镇(街道办)和374个村(居委会、社区)。2016年底,全县总人口约45.22万,有土家族、苗族等25个民族,少数民族人口占总人口的71.5%。

特产主要有花岗岩、大理石、玉带石、梵净山绿茶,特色美食有木黄米豆腐、绿豆粉、红薯粉(苕粉)等。

合州 (西魏)

合州,中国古代的州。

西魏恭帝三年(556年)置合州,治所在石镜县(今重庆市合川区)。因涪江、嘉陵江在合州南合流得名。隋文帝开皇末年,改为涪州。隋炀帝大业初年,改为涪陵郡。唐高祖武德元年(618年)复为合州。天宝、至德时一度曾改巴川郡。辖境相当今四川省武胜县和重庆市合川区、铜梁县、大足区等区县地。宋朝改州治石镜县为石照县。属潼川府路。因受元军围攻,南宋淳祐三年(1243年)移治钓鱼山(今合川市东)。开庆元年(1259年)蒙古蒙哥汗死于此。

元朝至元十五年(1278年),南宋安抚使王立以城降。二十年(1283年),为散郡,并录事司、赤水入石照县。二十二年(1285年),改为州,隶重庆路。领三县: 铜梁县、定远县、石照县。明朝时,属重庆府。洪武时,省石照县入合州。清朝仍属重庆府,为不辖县的散州。1913年废合州改为合川县。

咸铜铁路

咸铜铁路是连接咸阳与铜川的铁路,位于陕西省境内。南起咸阳市咸阳站东端,经泾阳、三原、富平、耀州,北至铜川市铜川站。1939年6月开工,1941年12月铺轨至矿场站。1942年春全线通车。桃园隧道1946年竣工。1958年11月开始改建施工,1962年竣工,投资2000万元,运能由500万吨提高到700万吨。后增加4个会让站,通过能力提高到1300万吨。

宁铜铁路

宁铜铁路自江苏省南京至安徽省铜陵,全长208公里。宁铜铁路在南京与京沪铁路相连,在芜湖与淮南铁路、皖赣铁路相连,在铜陵与庐铜铁路、铜九铁路相连。宁铜铁路中南京西站至芜湖南站段又称宁芜铁路。宁铜铁路是联接皖南至华东的重要交通干线。

思南县

思南县是中华人民共和国贵州省铜仁市下属的一个县,位于贵州东北部,乌江斜贯,武陵山腹地,梵净山西侧。

隋为务川县地,明置安化县,为思南府治,1913年改设思南县。

智利

智利共和国(西班牙語:República de Chile) 通稱智利,是位於南美洲的一个国家,西和南濒太平洋,北靠秘鲁,东邻玻利维亚和阿根廷。為南美洲國家聯盟的成員國,在南美洲與阿根廷及巴西並列為ABC強國。

由于智利是全球最南端的國家(南極洲的主權申索不計算在內),地处美洲大陆的最南端,与南极洲隔海相望,智利人常称自己的国家为“天涯之国”。智利總共約有1,800萬人,種族以白人、混血族群居多,與另一國家阿根廷同樣,幾乎沒有非洲裔人口,其他則以本土原住民少數族群相對為多。智利教育高度发达,其教育在发达国家普遍承认。智利在新闻自由、人类发展指数、民主发展等方面也获得了很高的排名,與南歐國家相媲美。社會相當於經濟已開發的北美洲和歐洲國家,而近來還有許多亞裔移民跨越太平洋移居。

智利拥有非常丰富的矿产资源、森林资源和渔业资源。智利是世界上铜矿资源最丰富的国家,又是世界上产铜和出口铜最多的国家,享有“铜矿王国”之美誉。境内的阿塔卡马沙漠是世界旱极。此外,智利也是世界上絕大多數天然硝石礦的生產國。

松桃苗族自治县

松桃苗族自治县是中国貴州省铜仁市下辖的自治县,位于贵州東部,接臨梵净山,邻接重庆市、湖南省。

全县面积3400平方公里,人口約65万,其中少数民族(苗族为主)的人口占41%,当地苗族使用苗语湘西方言。因盛產錳矿,有中國錳都的稱號。

耀州区

耀州区是中国陕西省铜川市所辖的一个市辖区,為市政府駐地。有“北山锁钥”,“关辅襟喉”之誉。农历每年二月初二举行为期十天的古庙会,以此纪念孙思邈。总面积为1617平方公里,2002年人口为30万人。

街道办事处

街道办事处,简称街道办、街办等,是中华人民共和国的市辖区和不设区的市人民政府所派出的机关。其辖区为街道,与乡和镇同属乡级行政区。根据民政部统计,截至2018年,中国大陆全境有街道办8,393个。

由于当代中国大陆地区城市化的加快,有很多县份相继设置街道作为行政区划单位,渐渐朝“市建制”转变。如2009年9月,湖南省长沙县撤销星沙镇,设立星沙、湘龙、泉塘3个街道办事处;重庆丰都县设有名山街道办事处、山东高唐县设有鱼丘湖街道办事处、广东龙门县设有龙城街道办事处等。此外,很多地区伴随经济快速增长,城市化进程加快,最具典型的为北京近郊乡镇,这些地区仍旧保留原来的乡镇建制,乡镇政府加挂“地区办事处”牌子,乡镇以下的区划单位以社区为主。

从2000年代起,街道办事处面临着功能调整乃至存废之争。成立于2003年的北京市石景山区的鲁谷社区是较早进行改革的地区之一。2010年,安徽省铜陵市铜官山区撤销了区内所有街道办事处,改为区直管社区,此后铜陵市乃至安徽省逐步推广该区的做法,许多街道办事处逐步被撤销。2011年8月,铜陵市狮子山区的街道办事处被全部撤销。

贵州省

贵州省,简称贵或黔,是中華人民共和国西南地区的一个省份,位于云贵高原东部。省会是贵阳市。貴州介于东经103°36′-109°35′、北纬24°37′-29°13′之间,东毗湖南、南邻广西、西连云南、北接四川和重庆。全省东西长约595千米,南北相距约509千米,面积约17.6万平方千米,占中国国土面积的1.8%,共有9个地级行政区划单位,88个县级行政区划单位。贵州是一个多民族共居的省份,汉族占全省总人口的63.89%,少数民族人口占全省人口的36.11%。素有多彩贵州之称。

貴州省是中華人民共和國最貧窮、教育程度最低的省份之一,據2017年的統計,該省全年人均可支配收入為16,703.6元人民币,只及上海的四分之一,研究生人數則只佔全省6歲以上人口的1,250分之1,同年北京研究生人數佔該地人口10分之1。

赞比亚

赞比亚共和国(英語:Republic of Zambia),通稱尚比亞(英語:Zambia),是中非的一个內陸國家。与刚果民主共和国、坦桑尼亚、马拉维、莫桑比克、津巴布韦、博茨瓦纳、纳米比亚和安哥拉相邻。首都是卢萨卡。

铜九铁路

铜九铁路是连接铜陵至九江两座城市的铁路系统,是国家规划铁路网中沿江铁路通道的重要组成部分。

铜仁市

铜仁市是中华人民共和国贵州省下辖的地级市,位于贵州省东北部。市境南邻黔东南州,西接遵义市,北与重庆市毗邻,东与湖南省湘西州、怀化市相接。地处黔、湘、渝三省市交界之武陵山区,西南部为佛顶山。乌江为主要河流,其支流石阡河、印江河、洪渡河、㵲阳河等流经境内,均属长江水系。全市总面积18,014平方公里,人口312.24万,聚居着土家、汉、苗、侗、仡佬等29个民族,其中土家族人口比例近四成,少数民族占总人口的70.45%,市人民政府驻碧江区。铜仁是西南地区连接中部和东部的桥头堡,素有“黔东门户”之称。佛教名山梵净山位于境内,在2018年7月2日举行的世界遗产大会上获列入世界自然遗产名录。

铜山区

铜山区,原铜山县,是中國江苏省徐州市的一个市辖区,邻接安徽省、山东省。总面积2035平方千米,下辖18个镇,11个办事处,1个农场,户籍人口134.5万(2012年)。

秦置彭城县;元入徐州;清雍正十一年(1733年)置铜山县,以县东北境有铜山而得名,但铜山现在已经沦入湖中;2010年9月撤县设区。

铜川市

铜川市是中华人民共和国陕西省下辖的地级市,位于陕西省中部,渭河平原北部。市境东南界渭南市,西临咸阳市,北达延安市。地处关中盆地与黄土高原过渡带,地势西北高、东南低。主要河流有属石川河水系的沮河、漆水河和属洛河水系的白水河、清河等。全市总面积3,885平方公里,人口84.62万,市人民政府驻耀州区。铜川是关中经济带的重要组成部分,是关中通往陕北的交通要道,素有“渭北之古邑,延南之旧戍”之称。铜川原先主要产业是煤炭,近年因面临资源枯竭而转型和迁移行政中心。

铜梁区

铜梁区,重庆市市辖区。面积1334平方千米。位于四川盆地东南部,重庆西北部。

唐长安四年(704年)建置铜梁县,距今已1300余年,因境内“小铜梁山”而得名。近年因“铜梁龙舞”而名闻全国。户籍人口81.73万,常住人口62.06万,其中城镇人口21.51万,城镇化率34.7%;2007年地区生产总值87.6062亿元,按常住人口计算,人均14125元。(截至2007年底的数据)

铜陵市

铜陵市是中华人民共和国安徽省下辖的地级市,位于安徽省南部,宁铜铁路终点和铜九铁路庐铜铁路起点,濒临长江,是长江下游重要的港口以及长江三角洲城市群成员之一。全市总面积3,008平方公里,2017年末户籍人口171.1万人,常住人口160.8万人。现辖3市轄區(铜官区、义安区、悦江区)1县(枞阳县)。

铜陵以产铜著称于世,是中华民族青铜文化的重要发祥地之一。铜开采、冶炼的历史始于三千年前的商周时代,故有“中国古铜都”之誉。

黔州

黔州,中国古代的州。贵州省简称黔的来源。

北周建德三年(574年)改奉州置,治所在今重庆市彭水苗族土家族自治县。隋朝开皇十三年(593年)置彭水县为州治,治今县东。辖境相当今重庆市彭水苗族土家族自治县和贵州省务川、沿河等县部分地。大业三年(607年)改黔安郡。唐朝武德元年(618年)复改黔州。天宝元年(742年)改黔中郡,乾元元年(758年)复为黔州。辖境约当今彭水、黔江等县区地。南宋绍定元年(1228年)升绍庆府。

 元素周期表过渡金属
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IIA
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1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
相關項目
過渡金屬(第一過渡系)
铜化合物
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