銅(tong)(Cuprum)是(shi)一(yi)種金屬元(yuan)素,也(ye)是(shi)一(yi)種過(guo)渡(du)元(yuan)素,化學符(fu)號Cu,英文copper,原子(zi)序(xu)數(shu)29。純銅(tong)是(shi)柔軟的金屬,表面剛切開時為紅橙色(se)(se)帶金屬光(guang)澤,單質(zhi)呈(cheng)紫紅色(se)(se)。延(yan)展(zhan)性(xing)好,導熱(re)性(xing)和導電性(xing)高,因此在電纜和電氣(qi)、電子(zi)元(yuan)件是(shi)最常用(yong)的材(cai)(cai)料,也(ye)可用(yong)作建筑材(cai)(cai)料,可以(yi)組成眾多種合(he)金。銅(tong)合(he)金機械(xie)性(xing)能優異,電阻率很低,其中最重要(yao)的數(shu)青銅(tong)和黃銅(tong)。此外,銅(tong)也(ye)是(shi)耐用(yong)的金屬,可以(yi)多次(ci)回收而無(wu)損其機械(xie)性(xing)能。
二價(jia)銅鹽是最常(chang)見的(de)(de)銅化合物(wu),其水合離子常(chang)呈藍(lan)(lan)色(se),而(er)氯(lv)做配體則顯綠(lv)色(se),是藍(lan)(lan)銅礦和綠(lv)松石等礦物(wu)顏(yan)色(se)的(de)(de)來(lai)源,歷(li)史上(shang)曾(ceng)廣泛(fan)用作顏(yan)料。銅質(zhi)建(jian)筑結構受(shou)腐蝕后會產生銅綠(lv)(堿式碳酸(suan)銅)。裝飾藝術(shu)主要(yao)使用金(jin)屬銅和含(han)銅的(de)(de)顏(yan)料。
銅(tong)(tong)(tong)是人類最早(zao)使用的(de)(de)金(jin)屬之一。早(zao)在(zai)史前時(shi)代(dai),人們就開始采(cai)掘露天(tian)銅(tong)(tong)(tong)礦,并用獲取的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)制造武器、工(gong)具(ju)和其(qi)他器皿,銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)使用對早(zao)期人類文明的(de)(de)進步(bu)影響深遠。銅(tong)(tong)(tong)是一種存在(zai)于地殼和海洋中(zhong)的(de)(de)金(jin)屬。銅(tong)(tong)(tong)在(zai)地殼中(zhong)的(de)(de)含(han)量(liang)約為0.01%,在(zai)個別銅(tong)(tong)(tong)礦床(chuang)中(zhong),銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)含(han)量(liang)可以(yi)(yi)達到(dao)3%~5%。自然界(jie)中(zhong)的(de)(de)銅(tong)(tong)(tong),多數以(yi)(yi)化合(he)物(wu)即(ji)銅(tong)(tong)(tong)礦石存在(zai)。
銅的(de)活(huo)動性(xing)較弱,鐵單(dan)(dan)質與(yu)硫酸銅反應可(ke)以置換出銅單(dan)(dan)質。銅單(dan)(dan)質不(bu)溶于非氧化性(xing)酸。
人類(lei)使用銅(tong)及其合金已有數千年歷史。古羅馬時期銅(tong)的主要(yao)開采地是塞(sai)浦(pu)路斯,因此最(zui)初得名cyprium(意為(wei)塞(sai)浦(pu)路斯的金屬),后(hou)來(lai)變為(wei)cuprum,這是其英語(yu)(yu)(copper)、法語(yu)(yu)(cuivre)和(he)德(de)語(yu)(yu)(Kupfer)的來(lai)源。
銅是人(ren)類最早(zao)使用的(de)(de)金屬之一。早(zao)在史前(qian)時(shi)代,人(ren)們就開始采(cai)掘露天銅礦,并(bing)用獲取(qu)的(de)(de)銅制(zhi)造武器(qi)、式(shi)具和其他器(qi)皿,銅的(de)(de)使用對(dui)早(zao)期(qi)人(ren)類文明的(de)(de)進步(bu)影響深(shen)遠。
中(zhong)國(guo)(guo)使用(yong)銅(tong)(tong)(tong)的(de)歷史年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)久遠。大約在六(liu)七千年(nian)(nian)以前(qian)中(zhong)國(guo)(guo)人(ren)的(de)祖先就(jiu)發現(xian)并開(kai)始使用(yong)銅(tong)(tong)(tong)。1973年(nian)(nian)陜西(xi)臨潼姜寨遺址(zhi)曾出土一件(jian)半圓形殘銅(tong)(tong)(tong)片,經(jing)鑒定為(wei)黃銅(tong)(tong)(tong)。1975年(nian)(nian)甘肅東鄉林(lin)家馬家窯(yao)文化(hua)遺址(zhi)(約公元前(qian)3000左右)出土一件(jian)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)刀(dao),這是目前(qian)在中(zhong)國(guo)(guo)發現(xian)的(de)最早(zao)的(de)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi),是中(zhong)國(guo)(guo)進(jin)入(ru)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)時代(dai)(dai)(dai)的(de)證明。相對西(xi)亞、南(nan)亞及北非(fei)于距今(jin)約6500年(nian)(nian)前(qian)先后進(jin)入(ru)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)時代(dai)(dai)(dai)而言,中(zhong)國(guo)(guo)青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)時代(dai)(dai)(dai)的(de)到來較(jiao)晚(wan)。中(zhong)國(guo)(guo)存在一個銅(tong)(tong)(tong)器(qi)與石器(qi)并用(yong)時代(dai)(dai)(dai),年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)距今(jin)約為(wei)5500~4500年(nian)(nian)。中(zhong)國(guo)(guo)在此基礎上發明青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)合金(jin),與世界青(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)發展模式(shi)相同(tong)。
“國(guo)(guo)(guo)之大事,在(zai)祀(si)及戎。”對(dui)(dui)于中國(guo)(guo)(guo)先(xian)秦(qin)中原各國(guo)(guo)(guo)而言,最大的(de)(de)事情(qing)莫過(guo)于祭祀(si)和對(dui)(dui)外(wai)戰(zhan)爭。作(zuo)為代表(biao)當時最先(xian)進的(de)(de)金屬冶煉、鑄(zhu)造(zao)技術的(de)(de)青(qing)銅,也主(zhu)要用(yong)在(zai)祭祀(si)禮(li)儀和戰(zhan)爭上。夏、商、周三代所發現的(de)(de)青(qing)銅器(qi),其功能(用(yong))均為禮(li)儀用(yong)具(ju)(ju)和武器(qi)以及圍繞二者的(de)(de)附屬用(yong)具(ju)(ju),這一點與世界各國(guo)(guo)(guo)青(qing)銅器(qi)有區別,形(xing)成了具(ju)(ju)有中國(guo)(guo)(guo)傳統特色的(de)(de)青(qing)銅器(qi)文化(hua)體系。
一般(ban)把中國青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)文化的發(fa)展劃分為三大階段(duan),即(ji)形(xing)成(cheng)期(qi)、鼎盛時(shi)(shi)期(qi)和轉(zhuan)變(bian)(bian)期(qi)。形(xing)成(cheng)期(qi)是指龍山時(shi)(shi)代(dai),距今4500~4000年;鼎盛期(qi)即(ji)中國青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)時(shi)(shi)代(dai),時(shi)(shi)代(dai)包括夏、商、西周、春(chun)秋及(ji)戰國早(zao)期(qi),延續(xu)時(shi)(shi)間約一千六百余年,也(ye)就是中國傳統體系(xi)的青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)文化時(shi)(shi)代(dai);轉(zhuan)變(bian)(bian)時(shi)(shi)期(qi)指戰國末期(qi)~秦漢時(shi)(shi)期(qi),青(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)已逐步被(bei)鐵器(qi)(qi)(qi)取代(dai),不僅(jin)數量上大減,而且也(ye)由原來禮(li)樂兵器(qi)(qi)(qi)及(ji)使(shi)用(yong)在(zai)禮(li)儀(yi)祭祀,戰爭活動等等重要場合變(bian)(bian)成(cheng)日常用(yong)具,其(qi)相應(ying)的器(qi)(qi)(qi)別種類、構(gou)造特征(zheng)、裝(zhuang)飾(shi)藝術也(ye)發(fa)生了轉(zhuan)折(zhe)性的變(bian)(bian)化。
距今4500~4000年龍山時(shi)代(dai),相當(dang)于堯(yao)舜禹傳說時(shi)代(dai)。古文獻上記(ji)載(zai)當(dang)時(shi)人們已開(kai)始(shi)冶鑄青(qing)銅器(qi)(qi)。黃河、長(chang)江(jiang)中下游地(di)區的(de)龍山時(shi)代(dai)遺址里(li),經考古發(fa)掘(jue),在幾十(shi)處遺址里(li)發(fa)現了青(qing)銅器(qi)(qi)制品(pin)。從現有(you)的(de)材(cai)料來看,形(xing)成(cheng)期的(de)銅器(qi)(qi)有(you)以下特點:
1、紅(hong)銅(tong)(tong)(tong)與青(qing)(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)器(qi)并存,并出(chu)現黃銅(tong)(tong)(tong)。甘肅省東鄉林家(jia)(jia)遺(yi)址,出(chu)土(tu)一(yi)件(jian)范鑄的(de)(de)(de)青(qing)(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)刀(dao);河(he)北省唐(tang)山大城山遺(yi)址發現兩件(jian)帶孔(kong)紅(hong)銅(tong)(tong)(tong)牌飾;河(he)南省登封王城崗龍山城內出(chu)土(tu)一(yi)件(jian)含錫7%的(de)(de)(de)青(qing)(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong)容器(qi)殘片;山西(xi)省襄汾陶(tao)寺墓地內出(chu)土(tu)一(yi)件(jian)完整銅(tong)(tong)(tong)鈴,系紅(hong)銅(tong)(tong)(tong);山東膠縣(xian)三里河(he)遺(yi)址出(chu)土(tu)兩件(jian)黃銅(tong)(tong)(tong)錐(zhui);山東省棲霞楊家(jia)(jia)圈(quan)出(chu)土(tu)黃銅(tong)(tong)(tong)殘片。發現銅(tong)(tong)(tong)質制品數量最多(duo)的(de)(de)(de)是(shi)甘肅、青(qing)(qing)(qing)海、寧夏(xia)一(yi)帶的(de)(de)(de)齊家(jia)(jia)文化,有(you)好(hao)幾(ji)處墓地出(chu)土(tu)刀(dao)、錐(zhui)、鉆、環和銅(tong)(tong)(tong)鏡(jing),有(you)些(xie)(xie)是(shi)青(qing)(qing)(qing)銅(tong)(tong)(tong),有(you)些(xie)(xie)是(shi)紅(hong)銅(tong)(tong)(tong)。制作技術方面,有(you)的(de)(de)(de)是(shi)鍛(duan)打的(de)(de)(de),有(you)的(de)(de)(de)是(shi)用(yong)范鑄造(zao)的(de)(de)(de),比(bi)較先(xian)進。
2、青(qing)銅(tong)器品種較少,多屬(shu)于日常(chang)工具和(he)生(sheng)活類,如刀、錐、鉆、環、銅(tong)鏡、裝飾品等。但是應當(dang)(dang)承認(ren)當(dang)(dang)時人們已能(neng)夠制(zhi)造容(rong)器。此外(wai),在(zai)龍山(shan)文化中常(chang)見紅(hong)色或(huo)黃色陶鬶,且流口,腹襠部(bu)常(chang)有模仿的(de)金屬(shu)鉚釘,如果認(ren)為這時的(de)銅(tong)鬶容(rong)器與夏(xia)商銅(tong)鬶,爵、斝(jia)容(rong)器功能(neng)一樣的(de)話,當(dang)(dang)時的(de)青(qing)銅(tong)器已經在(zai)或(huo)開始轉向禮器了。
3、一(yi)般小遺址也(ye)出(chu)土銅(tong)制(zhi)品,一(yi)般居(ju)民也(ye)擁青銅(tong)制(zhi)品。此外(wai),這個時期(qi)的青銅(tong)制(zhi)品多(duo)樸(pu)實無(wu)飾,就是有(you)紋飾的銅(tong)鏡也(ye)僅為星(xing)條紋、三角紋等等的幾何文飾,絕(jue)無(wu)三代青銅(tong)器紋飾的神(shen)秘感。
鼎盛期即中國青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)時(shi)代(dai),包括(kuo)(kuo)夏、商、西(xi)周、春(chun)秋及戰國早期,延續時(shi)間約一(yi)(yi)千六百余(yu)年(nian)。這個時(shi)期的(de)(de)青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)主要分為禮(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(ye)主要用(yong)在宗廟祭祀(si)活動(dong)中。禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)是古代(dai)繁文縟節的(de)(de)禮(li)(li)儀中使用(yong)的(de)(de),或(huo)陳于廟堂,或(huo)用(yong)于宴飲、盥洗,還有(you)一(yi)(yi)些是專門做殉葬的(de)(de)明器(qi)(qi)(qi)(qi)。青(qing)(qing)銅(tong)禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)帶有(you)一(yi)(yi)定的(de)(de)神(shen)圣性,是不(bu)能(neng)在一(yi)(yi)般(ban)生活場合使用(yong)的(de)(de)。所有(you)青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)中,禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)數(shu)量最多(duo)(duo),制(zhi)(zhi)作(zuo)也(ye)最精(jing)美。禮(li)(li)樂(le)器(qi)(qi)(qi)(qi)可以代(dai)表中國青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)制(zhi)(zhi)作(zuo)工藝的(de)(de)最高水平。禮(li)(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)種類(lei)(lei)包括(kuo)(kuo)烹炊(chui)器(qi)(qi)(qi)(qi)、食器(qi)(qi)(qi)(qi)、酒(jiu)器(qi)(qi)(qi)(qi)、水器(qi)(qi)(qi)(qi)和神(shen)像類(lei)(lei)。這一(yi)(yi)時(shi)期的(de)(de)青(qing)(qing)銅(tong)器(qi)(qi)(qi)(qi)裝(zhuang)飾最為精(jing)美,文飾種類(lei)(lei)也(ye)較多(duo)(duo)。
青銅器最常見花(hua)紋(wen)(wen)(wen)(wen)之(zhi)(zhi)一,是饕(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen),也叫獸(shou)面紋(wen)(wen)(wen)(wen)。這種紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾(shi)最早出現(xian)在距(ju)今五千年前(qian)長(chang)江下(xia)游地區的(de)(de)(de)良渚文(wen)化(hua)玉(yu)器上(shang),山東龍山文(wen)化(hua)繼承(cheng)了(le)這種紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾(shi)。饕(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen),本身(shen)就有(you)濃厚(hou)的(de)(de)(de)神秘色(se)彩。《呂氏春秋·先識》篇內(nei)云:“周鼎著饕(tao)餮(tie)(tie)(tie),有(you)首無身(shen),食人未(wei)咽,害及(ji)其身(shen)。”故此,一般把這種獸(shou)面紋(wen)(wen)(wen)(wen)稱之(zhi)(zhi)為饕(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)。饕(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)在二里頭夏文(wen)化(hua)中青銅器上(shang)已有(you)了(le)。商周兩(liang)代的(de)(de)(de)饕(tao)餮(tie)(tie)(tie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)類(lei)型很多,有(you)的(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)龍、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)虎、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)牛、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)羊、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鹿;還有(you)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鳥(niao)、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鳳(feng)、像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)人的(de)(de)(de)。西周時代,青銅器紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾(shi)的(de)(de)(de)神秘色(se)彩逐漸減退。龍和鳳(feng),仍然是許多青銅器花(hua)紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)母題(ti)。可以說許多圖案化(hua)的(de)(de)(de)花(hua)紋(wen)(wen)(wen)(wen),實際是從龍蛇、鳳(feng)鳥(niao)兩(liang)大類(lei)紋(wen)(wen)(wen)(wen)飾(shi)衍變而來的(de)(de)(de)。
蟬紋,是商代(dai)、西(xi)周常見的(de)花紋,到了春秋(qiu),還有變形(xing)(xing)(xing)的(de)蟬紋。春秋(qiu)時代(dai),螭龍(long)紋盛行(xing),逐(zhu)漸(jian)占據了統治地位,把其他花紋差不多都(dou)擠(ji)掉了。中(zhong)國青銅器(qi)還有一(yi)特(te)點,就是迄今為止沒(mei)有發(fa)現過任何肖(xiao)像(xiang)。不少(shao)的(de)青銅器(qi)用人(ren)(ren)(ren)的(de)面形(xing)(xing)(xing)作(zuo)為裝飾品(pin),如(ru)人(ren)(ren)(ren)面方鼎、人(ren)(ren)(ren)面鉞等(deng),但這些(xie)人(ren)(ren)(ren)面都(dou)不是什么特(te)定人(ren)(ren)(ren)物的(de)面容。更多的(de)器(qi)物是人(ren)(ren)(ren)的(de)整體形(xing)(xing)(xing)象,如(ru)人(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)的(de)燈或器(qi)座;或者以人(ren)(ren)(ren)的(de)整體作(zuo)為器(qi)物的(de)一(yi)部分,如(ru)鐘(zhong)架有佩(pei)劍人(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)舉手托住橫(heng)梁,銅盤下有幾個人(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)器(qi)足之(zhi)類,這些(xie)人(ren)(ren)(ren)形(xing)(xing)(xing)大部分是男女侍從的(de)裝束,而且也不是特(te)定婢(bi)奴的(de)肖(xiao)像(xiang)。四川廣(guang)漢(han)三星堆出(chu)土的(de)立體像(xiang)、人(ren)(ren)(ren)頭像(xiang),大小均超過正(zheng)常人(ren)(ren)(ren),均長耳突目,高鼻闊口,富于神秘色彩(cai),應(ying)是神話(hua)人(ren)(ren)(ren)物。
商周青銅(tong)器(qi)中數以萬計的(de)銅(tong)器(qi)留有銘文(wen),這些文(wen)字,一般叫金(jin)文(wen)。對(dui)于歷史學者而言起(qi)著(zhu)證史、補史的(de)作用。
中(zhong)國青銅(tong)器的銘文(wen),文(wen)字(zi)以(yi)鑄成(cheng)者(zhe)為多(duo)。凹入的字(zi)樣(yang),稱為陰文(wen),少數文(wen)字(zi)凸起,稱陽文(wen)。商代和西(xi)周,可(ke)以(yi)說銘文(wen)都是鑄成(cheng)的,只有極個別用鋒利的工具(ju)刻字(zi)的例子。
西周(zhou)晚期,開始出現完全(quan)是刻成(cheng)的(de)(de)銘文。戰國中(zhong)期,大多數銘文已經(jing)是刻制的(de)(de),連(lian)河北省平山中(zhong)山王漢墓(mu)的(de)(de)三件極為(wei)典重的(de)(de)禮器,都(dou)是契刻而成(cheng),其刀法異常圓熟,有很高的(de)(de)藝術價值。
中國(guo)古(gu)(gu)代青銅(tong)器的(de)另一(yi)個突出特征(zheng)是(shi)制作(zuo)工藝(yi)的(de)精(jing)巧(qiao)絕倫(lun),顯示(shi)出古(gu)(gu)代匠(jiang)師們巧(qiao)奪天工的(de)創造(zao)才(cai)能。用陶(tao)質(zhi)的(de)復合范(fan)澆鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)制作(zuo)青銅(tong)器的(de)和范(fan)法(fa),在中國(guo)古(gu)(gu)代得到(dao)充分(fen)(fen)的(de)發展(zhan)。陶(tao)范(fan)的(de)選料塑模翻范(fan),花紋刻制均極(ji)為考究(jiu),渾鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)、分(fen)(fen)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)、鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)接、疊鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)技術非常成(cheng)熟。隨(sui)后(hou)發展(zhan)出來無(wu)(wu)須(xu)(xu)分(fen)(fen)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)失(shi)蠟法(fa)工藝(yi)技術,無(wu)(wu)疑(yi)是(shi)青銅(tong)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)工藝(yi)的(de)一(yi)大進(jin)步(bu)。古(gu)(gu)人認(ren)為青銅(tong)器極(ji)其牢固(gu),銘(ming)文(wen)可(ke)以流傳不朽,因(yin)此要(yao)長期流傳的(de)事項必須(xu)(xu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)在青銅(tong)物之上。因(yin)此,銘(ming)文(wen)已成(cheng)為今天研(yan)究(jiu)古(gu)(gu)代歷史的(de)重要(yao)材料。
在(zai)青銅(tong)器上(shang)加(jia)以鑲(xiang)嵌以增加(jia)美觀,這種(zhong)技術很早就出現了。鑲(xiang)嵌的材料,第(di)一(yi)種(zhong)是綠(lv)松石(shi),這種(zhong)綠(lv)色的寶石(shi),至今仍應(ying)用在(zai)首飾上(shang)。第(di)二種(zhong)是玉,有玉援(yuan)戈,玉葉的矛,玉刃(ren)的斧(fu)鉞等。第(di)三種(zhong)隕鐵,如(ru)鐵刃(ren)銅(tong)鉞,鐵援(yuan)銅(tong)刃(ren),經鑒定,鐵刃(ren)均為(wei)碩鐵。第(di)四(si)種(zhong)是嵌紅(hong)(hong)銅(tong),用紅(hong)(hong)銅(tong)來組成(cheng)獸形(xing)花紋(wen)。春(chun)秋戰國時也有用金(jin)、銀(yin)來鑲(xiang)嵌裝飾的青銅(tong)器。
東周時代,冶(ye)鑄技術(shu)發展較高,出現(xian)(xian)了(le)制(zhi)造青銅(tong)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)總結(jie)性文獻《考工記(ji)》。書中對制(zhi)作鐘(zhong)鼎、斧(fu)斤(jin)、弋戟等各種器(qi)物(wu)所(suo)用青銅(tong)中銅(tong)錫的(de)(de)(de)(de)比例(li)做了(le)詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)規定。由于戰(zhan)爭頻(pin)繁,兵(bing)器(qi)鑄造得到了(le)迅速發展。特別是吳、越的(de)(de)(de)(de)寶(bao)劍,異常(chang)鋒利,名(ming)(ming)聞(wen)天下(xia),出現(xian)(xian)了(le)一(yi)(yi)些著名(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)鑄劍的(de)(de)(de)(de)匠師,如干將,歐冶(ye)子等人。有的(de)(de)(de)(de)寶(bao)劍雖已在地(di)下(xia)埋藏(zang)兩千多年,但(dan)仍然(ran)可以切(qie)開成(cheng)疊的(de)(de)(de)(de)紙張。越王勾(gou)踐(jian)劍等一(yi)(yi)些劍,其表面經(jing)過一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)化學處理,形(xing)成(cheng)防(fang)銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)菱形(xing)、鱗片形(xing)或火(huo)焰(yan)形(xing)的(de)(de)(de)(de)花紋,異常(chang)華麗。
轉變時期(qi)一(yi)般指戰國末年至秦漢末年這一(yi)時期(qi)。經過幾百年的(de)兼并戰爭(zheng)及以(yi)富國、強兵為目(mu)的(de)的(de)政治(zhi)、經濟、文化改革,以(yi)郡(jun)縣制(zhi)(zhi)(zhi)取代分(fen)封制(zhi)(zhi)(zhi),具(ju)有(you)中(zhong)央集權(quan)性質的(de)封建社會(hui)最終建立(li),傳統的(de)禮儀制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)已(yi)徹底瓦解,鐵制(zhi)(zhi)(zhi)品已(yi)廣泛使用。社會(hui)各(ge)領域均(jun)發生(sheng)了翻天覆地的(de)變化。
青(qing)銅(tong)器在(zai)社(she)會生活中的地位逐(zhu)漸下降,器物(wu)大(da)多日用化(hua),但(dan)是(shi)具體到某些青(qing)銅(tong)器,精(jing)(jing)美(mei)的作品還是(shi)不(bu)少的。如(ru)在(zai)陜西(xi)臨潼秦始皇陵掘獲的兩(liang)乘(cheng)銅(tong)車(che)(che)(che)馬(ma)。第一乘(cheng)駕四馬(ma),車(che)(che)(che)上有棚,御(yu)者為坐狀。這兩(liang)乘(cheng)車(che)(che)(che)馬(ma)均(jun)為青(qing)銅(tong)器鑄件(jian)構成,大(da)小(xiao)與實(shi)際合乎比例,極其精(jing)(jing)巧(qiao)。車(che)(che)(che)馬(ma)上還有不(bu)少金(jin)銀飾件(jian),通(tong)體施以(yi)彩繪。第二乘(cheng)馬(ma),長3.17、高1.06米,可以(yi)說是(shi)迄今發掘到的形制巨大(da)、結構又最復雜的青(qing)銅(tong)器。
到了(le)(le)東(dong)漢末年,陶(tao)瓷(ci)器(qi)(qi)得到較大發展(zhan)(zhan),在社會生活中的作用日(ri)益重要,從而把(ba)日(ri)用青銅器(qi)(qi)皿進一步從生活中排擠出去。至(zhi)于(yu)兵器(qi)(qi),工具等方面,這時(shi)鐵器(qi)(qi)早已占了(le)(le)主導地位。隋唐時(shi)期的銅器(qi)(qi)主要是各(ge)類精美的銅鏡,一般(ban)均有各(ge)種銘(ming)文。自此以(yi)后(hou),青銅器(qi)(qi)除了(le)(le)銅鏡外(wai),可(ke)以(yi)說不再有什么發展(zhan)(zhan)了(le)(le)。
外觀(guan) 銅呈紫紅色光(guang)澤的金屬
密度 8.92克/立方厘米
熔點 1083.4℃
沸點(dian) 2567℃
延展性 很好
導熱和導電性能 較好
磁性 抗磁性
晶體類型 面(mian)心(xin)立(li)方結(jie)構
電阻率 1.75×10-8Ω·m
聲速(su)(室溫(wen)) 3810(m/s)
楊(yang)氏模量 110-128GPa
剪切模(mo)量(liang) 48GPa
泊松比 0.34
莫氏硬度 3
維氏(shi)硬度 343–369MPa
布氏硬(ying)度 235–878MPa
固態密度 8.960g/cm3
熔融液態密度 8.920g/cm3
比熱(re)容 24.440J/(mol·K)
汽化(hua)熱 300.4kJ/mol
融(rong)化熱 13.26kJ/mol
熱導率 401W/(m.K)
膨脹系數(shu) (25°C)16.5μm/(m·K)
化(hua)合價 通(tong)常為+2,也有+1(3價銅(tong)僅在少(shao)數不穩定的(de)化(hua)合物中(zhong)出(chu)現(xian),例如銅(tong)酸(suan)鉀KCuO2)
在地殼中(zhong)的含量(ppm) 50
在太陽(yang)中的含量(ppm) 0.7
電離能 7.726電子(zi)伏特
焰色為 綠色
原子大小與結構
電子層 K-L-M-N
電子層分布(bu) 2-8-18-1
電子(zi)排布式 1s22s22p63s23p63d104s1
原子半(ban)徑 128pm
范德華半徑 140pm
與氧氣的反應
銅(tong)(tong)是不太活潑(po)的重金屬(shu),在常溫下不與干(gan)燥(zao)空(kong)氣(qi)中的氧(yang)氣(qi)化合(he),加(jia)熱(re)時能產生黑色的氧(yang)化銅(tong)(tong):
如果繼續(xu)在很(hen)高(gao)溫度下燃燒(shao),就生成紅色(se)的Cu2O:
與空氣的反(fan)(fan)應(ying)(與O2、H2O、CO2反(fan)(fan)應(ying))
在潮濕的(de)空(kong)氣中(zhong)放久后,銅(tong)表面會(hui)慢慢生成(cheng)一(yi)層銅(tong)綠(lv)(堿式碳酸銅(tong)),銅(tong)綠(lv)可(ke)防止金屬進一(yi)步腐蝕,其組成(cheng)是可(ke)變的(de)。
或:
與鹵素的反應
銅可與氯(lv)氣在(zai)點燃(ran)條件(jian)下化(hua)合。
與硫的反應
加熱時,銅與(yu)硫直接化合生成硫化亞(ya)銅(Cu2S):
與氯化鐵溶液反應
在電(dian)子(zi)工業中,常用FeCl3溶(rong)液來刻蝕銅,以制造(zao)印刷(shua)線路。
與空氣和稀酸反應
在(zai)電位序(金屬(shu)活(huo)動(dong)性順(shun)序)中,銅族元(yuan)素(su)都在(zai)氫(qing)以后,所以不能置換(huan)稀酸(suan)中的氫(qing)。但當有空氣存在(zai)時,銅可先被氧化成氧化銅,然后再(zai)與酸(suan)作用(yong)然后緩(huan)慢溶(rong)于這些稀酸(suan)中。方程式(shi)見下:
與濃鹽酸反應
該反應(ying)符合置換反應(ying)。
與氧化性酸反應
銅會被硝酸、濃硫(liu)酸(需加熱)等氧化(hua)性酸氧化(hua)而溶(rong)解:
催化劑
銅能充當(dang)一些有機反(fan)應的催化(hua)劑,如酒精(jing)的催化(hua)氧化(hua):
銅有29個同位素。Cu-63和(he)Cu-65很(hen)穩(wen)定,它們(men)的自旋(xuan)量(liang)子數都為3/2。
同位素(su) 豐度 半衰期(qi) 方式 能(neng)量(MeV) 產物
63Cu 69.15% 穩定,帶34個中(zhong)子
64Cu 人造 12.700小時 ε - Ni
β - Zn
65Cu 30.85% 穩定,帶36個(ge)中子
67Cu 人造(zao) 61.83小時 β - Zn
實驗室常用還原劑(如氫氣)還原氧化銅制得金屬銅。如:
銅常見的價態是+1和(he)+2。
銅(I)
銅(tong)(I)通常稱為亞(ya)銅(tong),氯化亞(ya)銅(tong)(CuCl)、氧化亞(ya)銅(tong)(Cu2O)、硫化亞(ya)銅(tong)(Cu2S)都是常見的一價銅(tong)化合(he)物。[Cu(NH3)2]2-是亞(ya)銅(tong)和氨的配離子,無色,易被氧化,在酸性溶液(ye)中(zhong)自行歧化,生成Cu(II)和Cu。
銅(II)
銅(tong)(tong)(II)是銅(tong)(tong)最常見(jian)的(de)(de)(de)價態(tai),它可以和(he)絕大部分(fen)常見(jian)的(de)(de)(de)陰離子形(xing)成鹽,如(ru)眾所周知(zhi)的(de)(de)(de)硫(liu)酸銅(tong)(tong),存在白色的(de)(de)(de)無水物和(he)藍色的(de)(de)(de)五水合物。堿式(shi)碳酸銅(tong)(tong),又稱銅(tong)(tong)綠,有好幾(ji)種組成形(xing)式(shi)。氯化(hua)銅(tong)(tong)和(he)硝酸銅(tong)(tong)也是重要的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)鹽。
銅(tong)(II)可以(yi)形成一系列(lie)的配離子(zi),如Cu(H2O)4(藍(lan)色)、CuCl4(黃綠)、Cu(NH3)4(深(shen)藍(lan))等(deng),它們的顏色也不盡相同。
常見銅化合物
硫(liu)酸銅(tong)(tong)(CuSO4)、醋酸銅(tong)(tong)((CH3COO)2Cu)、氧化銅(tong)(tong)(CuO)和氧化亞銅(tong)(tong)(Cu2O)、氯(lv)化銅(tong)(tong)(CuCl2)和氯(lv)化亞銅(tong)(tong)(CuCl)、硝酸銅(tong)(tong)(Cu(NO3)2)、氰化銅(tong)(tong)(Cu(CN)2)、脂肪酸銅(tong)(tong)、環烷酸銅(tong)(tong)(C22H14CuO4)等(deng)。
銅(tong)(tong)是與人類關系非常密切(qie)的有(you)色金(jin)(jin)屬,被廣(guang)泛(fan)地應用于電氣、輕工、機(ji)械(xie)制(zhi)造、建筑工業、國防工業等領域(yu),在中國有(you)色金(jin)(jin)屬材(cai)料的消(xiao)費(fei)中僅次于鋁(lv)。銅(tong)(tong)是一(yi)種(zhong)紅(hong)色金(jin)(jin)屬,同時也(ye)是一(yi)種(zhong)綠色金(jin)(jin)屬。說它是綠色金(jin)(jin)屬,主(zhu)(zhu)要是因為它熔(rong)點較(jiao)低(di),容易再熔(rong)化、再冶煉,因而回收利用相當地便宜。古代主(zhu)(zhu)要用于器皿(min)(min)、藝術(shu)品及(ji)武器鑄造,比較(jiao)有(you)名的器皿(min)(min)及(ji)藝術(shu)品如后母戊鼎、四羊方(fang)尊。
電(dian)(dian)(dian)器(qi)和電(dian)(dian)(dian)子(zi)市(shi)場約占總數的(de)28%。1997年,這兩(liang)個(ge)市(shi)場成為(wei)(wei)銅(tong)(tong)消耗的(de)第二大(da)終端用(yong)戶,擁有(you)25%的(de)市(shi)場份額。在許多電(dian)(dian)(dian)器(qi)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(例如:電(dian)(dian)(dian)線、母線、變壓器(qi)繞(rao)組(zu)、重型(xing)馬達、電(dian)(dian)(dian)話(hua)線和電(dian)(dian)(dian)話(hua)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)),銅(tong)(tong)的(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)都相當(dang)(dang)地長,只有(you)經過20到50年以(yi)后(hou),里面的(de)銅(tong)(tong)才可以(yi)進行回(hui)收(shou)利用(yong)。其他(ta)含銅(tong)(tong)的(de)電(dian)(dian)(dian)器(qi)和電(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(比(bi)如:小(xiao)型(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)和消費電(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)(pin))使(shi)用(yong)壽命(ming)則比(bi)較短(duan),一般是5~10年。商業性電(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)(pin)和大(da)型(xing)電(dian)(dian)(dian)器(qi)產(chan)(chan)品(pin)(pin)通常要回(hui)收(shou)的(de),因為(wei)(wei)它們除含有(you)銅(tong)(tong)以(yi)外,還有(you)其他(ta)珍貴的(de)金屬。盡(jin)管如此,小(xiao)型(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)消費產(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)回(hui)收(shou)率(lv)還是相當(dang)(dang)低的(de),因為(wei)(wei)它們里面幾乎沒有(you)多少銅(tong)(tong)元素。
隨著(zhu)電(dian)(dian)子(zi)領(ling)域科(ke)學技(ji)術的(de)(de)(de)快(kuai)速發展,一(yi)些陳舊(jiu)的(de)(de)(de)含銅產品越(yue)(yue)來越(yue)(yue)過時了。比如,在二十(shi)世紀(ji)80年代(dai),電(dian)(dian)話轉(zhuan)換(huan)站(zhan)和(he)中央營(ying)業(ye)所是銅和(he)銅合(he)金碎屑的(de)(de)(de)主要來源,但是數字轉(zhuan)換(huan)的(de)(de)(de)出現使得這些笨重的(de)(de)(de)、金屬密集的(de)(de)(de)東西變得越(yue)(yue)來越(yue)(yue)過時了。
交(jiao)(jiao)通設備是銅(tong)的(de)(de)第三大市場(chang),約占總數(shu)的(de)(de)13%,與二十世紀(ji)60年(nian)代基(ji)本相同。盡管交(jiao)(jiao)通的(de)(de)重要(yao)性(xing)沒有改變,但是銅(tong)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)形式卻發生了很大的(de)(de)變化。許多(duo)年(nian)來(lai),自(zi)動散熱(re)器是這方面最重要(yao)的(de)(de)終端用(yong)(yong)(yong)戶;然而,銅(tong)在自(zi)動電器和電子產(chan)品中(zhong)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)飛(fei)速增長,而在熱(re)交(jiao)(jiao)換器市場(chang)中(zhong)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)則有所下降。小轎車的(de)(de)平均使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命是10-15年(nian),幾乎所有的(de)(de)銅(tong)(包括散熱(re)器和配線)都是在它(ta)的(de)(de)整體拆卸(xie)和回(hui)收前(qian)來(lai)進行回(hui)收的(de)(de)。
工業機器(qi)和設備(bei)是另外一(yi)個主(zhu)要的(de)應用(yong)(yong)市場,在當中銅(tong)往往有(you)比(bi)較長的(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)。硬(ying)幣和軍(jun)火(huo)是這(zhe)方(fang)面(mian)主(zhu)要的(de)終端(duan)用(yong)(yong)戶。子彈很少回收,一(yi)些硬(ying)幣可以(yi)(yi)熔化,而還有(you)許多則(ze)由收藏(zang)者或儲蓄者保存,不可以(yi)(yi)進(jin)行回收。在機械和運輸車輛制造中,用(yong)(yong)于制造工業閥門和配件(jian)、儀表(biao)、滑動(dong)軸承、模具、熱交換器(qi)和泵等。
在(zai)化(hua)學(xue)工(gong)業(ye)中(zhong)廣泛(fan)應用于制造真(zhen)空器、蒸餾鍋、釀造鍋等(deng)。
在(zai)國防工(gong)業中用以制造子(zi)彈、炮彈、槍(qiang)炮零(ling)件等,每生(sheng)產(chan)300萬發子(zi)彈,需(xu)用銅13~14噸(dun)。
在建筑工(gong)業中,用作各種管道(dao)(dao)、管道(dao)(dao)配件(jian)、裝(zhuang)飾器件(jian)等。
醫(yi)學(xue)中,銅(tong)(tong)的殺菌(jun)作(zuo)用(yong)(yong)很(hen)早就被(bei)認知。自20世紀50年(nian)代以來(lai),人(ren)們(men)還(huan)發(fa)(fa)(fa)現銅(tong)(tong)有非常好(hao)的醫(yi)學(xue)用(yong)(yong)途(tu)。后來(lai),墨西哥科學(xue)家也發(fa)(fa)(fa)現銅(tong)(tong)有抗癌功能。新世紀,英國研(yan)究人(ren)員(yuan)又發(fa)(fa)(fa)現,銅(tong)(tong)元素有很(hen)強的殺菌(jun)作(zuo)用(yong)(yong)。相信不久的將來(lai),銅(tong)(tong)元素將為(wei)提高人(ren)類(lei)健康水(shui)平(ping)做出巨大貢獻(xian)。
有(you)機(ji)化(hua)學(xue)中,有(you)機(ji)銅鋰(li)化(hua)合(he)物是一類重要的金屬有(you)機(ji)化(hua)合(he)物。
銅的重要合金
黃(huang)銅(tong) 黃(huang)銅(tong)是銅(tong)與(yu)鋅的(de)合金,因(yin)色(se)黃(huang)而得名(ming)。黃(huang)銅(tong)的(de)機械性能和耐磨性能都(dou)很(hen)好(hao),可用于(yu)制造(zao)精密儀器(qi)(qi)、船舶的(de)零件、槍炮(pao)的(de)彈殼等。黃(huang)銅(tong)敲起來(lai)聲音好(hao)聽,因(yin)此(ci)鑼(luo)、鈸、鈴、號等樂器(qi)(qi)都(dou)是用黃(huang)銅(tong)制作的(de)。
航海黃銅 銅與鋅、錫(xi)的合金(jin),抗海水侵蝕,可(ke)用(yong)來制作船(chuan)的零件(jian)、平衡器。
青(qing)銅(tong) 銅(tong)與錫(xi)的(de)合金叫(jiao)青(qing)銅(tong),因(yin)色青(qing)而得(de)名(ming)。在古代為常(chang)用合金(如中(zhong)國的(de)青(qing)銅(tong)時代)。青(qing)銅(tong)一(yi)般(ban)具有較好的(de)耐腐蝕性、耐磨(mo)性、鑄造(zao)性和優良(liang)的(de)機(ji)械性能。用于制造(zao)精(jing)密軸承(cheng)、高壓軸承(cheng)、船舶上抗海水(shui)腐蝕的(de)機(ji)械零件以(yi)及各種板材(cai)、管材(cai)、棒材(cai)等。青(qing)銅(tong)還(huan)有一(yi)個反常(chang)的(de)特性——“熱(re)縮冷(leng)脹(zhang)”,用來鑄造(zao)塑像(xiang),冷(leng)卻后膨脹(zhang),可以(yi)使(shi)眉(mei)目(mu)更(geng)清(qing)楚。
磷青銅 銅與錫、磷的合金(jin),堅硬,可制彈簧。
白銅 白銅是銅與(yu)鎳(nie)的合金,其色澤和(he)銀(yin)一樣,銀(yin)光閃閃,不易(yi)生(sheng)銹。常用于制造硬(ying)幣、電器、儀表和(he)裝飾品。
18K金(jin)(玫瑰金(jin)) 6/24的銅與18/24的金(jin)的合金(jin)。紅黃色,硬度大,可用來制作首(shou)飾、裝飾品。
從銅(tong)礦(kuang)中開采(cai)出來的銅(tong)礦(kuang)石,經過選(xuan)礦(kuang)成(cheng)(cheng)為(wei)含銅(tong)品位較(jiao)高(gao)的銅(tong)精(jing)礦(kuang)或者說是銅(tong)礦(kuang)砂,銅(tong)精(jing)礦(kuang)需要(yao)經過冶煉提成(cheng)(cheng),才能(neng)成(cheng)(cheng)為(wei)精(jing)銅(tong)及(ji)銅(tong)制品。最早的銅(tong)礦(kuang)石來源是孔雀石。
銅礦(kuang)石的(de)分類及屬性:
煉銅(tong)的原料(liao)是銅(tong)礦石。銅(tong)礦石可分(fen)為三類:
分類 示例
硫化(hua)礦 如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)和(he)輝銅礦(Cu2S)等。
氧化礦 如(ru)赤(chi)銅礦(Cu2O)、孔雀(que)石[Cu?(OH)?CO?]、藍銅礦[2CuCO3·Cu(OH)2]、硅孔雀(que)石(CuSiO3·2H2O)等。
自然銅(tong)(tong) 銅(tong)(tong)礦石(shi)(shi)(shi)中銅(tong)(tong)的含(han)量(liang)在1%左右(0.5%~3%)的便有開采價值,因為采用(yong)浮選(xuan)法可以把(ba)礦石(shi)(shi)(shi)中一(yi)部(bu)分脈石(shi)(shi)(shi)等雜(za)質除去,而得到含(han)銅(tong)(tong)量(liang)較高(gao)(8%~35%)的精礦砂。
通(tong)過熔融冶煉(lian)(lian)和(he)電(dian)解(jie)(jie)精火煉(lian)(lian)生產出陰(yin)極銅,也(ye)即電(dian)解(jie)(jie)銅,一(yi)般(ban)適于高品位的(de)硫(liu)化(hua)銅礦(kuang)。火法(fa)冶煉(lian)(lian)一(yi)般(ban)是先將含銅百分之幾或千分之幾的(de)原(yuan)礦(kuang)石,通(tong)過選礦(kuang)提高到20%~30%,作為銅精礦(kuang),在密閉鼓風(feng)爐(lu)、反射(she)爐(lu)、電(dian)爐(lu)或閃(shan)速爐(lu)進(jin)(jin)行造锍熔煉(lian)(lian),產出的(de)熔锍(冰銅)接(jie)著送入轉爐(lu)進(jin)(jin)行吹煉(lian)(lian)成粗(cu)銅,再在另一(yi)種反射(she)爐(lu)內經過氧(yang)化(hua)精煉(lian)(lian)脫雜,或鑄成陽極板進(jin)(jin)行電(dian)解(jie)(jie),獲得品位高達(da)99.9%的(de)電(dian)解(jie)(jie)銅。該流程(cheng)簡短(duan)、適應性強,銅的(de)回收率可達(da)95%,但因礦(kuang)石中(zhong)的(de)硫(liu)在造锍和(he)吹煉(lian)(lian)兩階段(duan)作為二氧(yang)化(hua)硫(liu)廢氣排出,不易回收,易造成污染。90年代出現如白(bai)銀法(fa)、諾蘭達(da)法(fa)等熔池熔煉(lian)(lian)以(yi)及日(ri)本的(de)三菱(ling)法(fa)等、火法(fa)冶煉(lian)(lian)逐漸向連續化(hua)、自動化(hua)發展(zhan)。
從(cong)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)石冶煉銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong):以(yi)黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)礦(kuang)為(wei)例,首先把精礦(kuang)砂、熔(rong)劑(石灰石、砂等(deng)(deng))和燃(ran)料(liao)(焦炭、木(mu)炭或無煙煤)混合(he),投(tou)入“密(mi)閉(bi)”鼓(gu)風爐中,在1000℃左右(you)進行熔(rong)煉。于是礦(kuang)石中一(yi)(yi)(yi)部(bu)(bu)分硫(liu)成(cheng)為(wei)SO?(用于制硫(liu)酸(suan)),大(da)部(bu)(bu)分的(de)砷、銻等(deng)(deng)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)為(wei)As?O?、Sb?O?等(deng)(deng)揮發(fa)性(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)而被除去:2CuFeS?+O?=Cu?S+2FeS+SO?↑。一(yi)(yi)(yi)部(bu)(bu)分鐵(tie)的(de)硫(liu)化(hua)物(wu)轉(zhuan)變為(wei)氧(yang)化(hua)物(wu):2FeS+3O?=2FeO+2SO?↑。Cu?S跟(gen)剩余的(de)FeS等(deng)(deng)便(bian)熔(rong)融在一(yi)(yi)(yi)起而形(xing)(xing)成(cheng)“冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)”(主要由Cu?S和FeS互相溶解形(xing)(xing)成(cheng)的(de),它的(de)含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)率(lv)(lv)在20%~50%之間,含(han)硫(liu)率(lv)(lv)在23%~27%之間),FeO跟(gen)SiO?形(xing)(xing)成(cheng)熔(rong)渣:FeO+SiO?=FeSiO?。熔(rong)渣浮(fu)在熔(rong)融冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)上(shang)面,容易分離(li),借以(yi)除去一(yi)(yi)(yi)部(bu)(bu)分雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)。然后(hou)把冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入轉(zhuan)爐中,加入熔(rong)劑(石英(ying)砂)后(hou)鼓(gu)入空氣進行吹煉(1100~1300℃)。由于鐵(tie)比銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)對氧(yang)有(you)較大(da)的(de)親(qin)和力(li),而銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)比鐵(tie)對硫(liu)有(you)較大(da)的(de)親(qin)和力(li),因(yin)此冰銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)中的(de)FeS先轉(zhuan)變為(wei)FeO,跟(gen)熔(rong)劑結合(he)成(cheng)渣,而后(hou)Cu?S才轉(zhuan)變為(wei)Cu?O,Cu?O跟(gen)Cu?S反應(ying)生成(cheng)粗銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)量約(yue)為(wei)98.5%)。2Cu?S+3O?=2Cu?O+2SO?↑,2Cu?O+Cu?S=6Cu+SO?↑,再把粗銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)移(yi)入反射爐,加入熔(rong)劑(石英(ying)砂),通入空氣,使(shi)粗銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)中的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)氧(yang)化(hua),跟(gen)熔(rong)劑形(xing)(xing)成(cheng)爐渣而除去。在雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)除到一(yi)(yi)(yi)定程度后(hou),再噴入重油,由重油燃(ran)燒(shao)產(chan)生的(de)一(yi)(yi)(yi)氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)還(huan)原性(xing)氣體使(shi)氧(yang)化(hua)亞銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)在高溫下還(huan)原為(wei)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。得到的(de)精銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)約(yue)含(han)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)99.7%。
除了銅(tong)(tong)(tong)精礦之外,廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)作為(wei)(wei)(wei)精煉(lian)銅(tong)(tong)(tong)的(de)主要原料(liao)之一,包括舊(jiu)廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)和新廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong),舊(jiu)廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)來(lai)自(zi)舊(jiu)設備和舊(jiu)機器,廢(fei)(fei)(fei)棄的(de)樓房和地下管道;新廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)來(lai)自(zi)加工廠棄掉(diao)的(de)銅(tong)(tong)(tong)屑(銅(tong)(tong)(tong)材的(de)產出比為(wei)(wei)(wei)50%左(zuo)右(you)),一般廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)供應較穩(wen)定,廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)可以分為(wei)(wei)(wei):裸(luo)雜銅(tong)(tong)(tong):品(pin)位在90%以上;黃雜銅(tong)(tong)(tong)(電線(xian)):含銅(tong)(tong)(tong)物料(liao)(舊(jiu)馬達(da)、電路板(ban));由廢(fei)(fei)(fei)銅(tong)(tong)(tong)和其他類似(si)材料(liao)生產出的(de)銅(tong)(tong)(tong),也稱為(wei)(wei)(wei)再生銅(tong)(tong)(tong)。
一船適于低品位的(de)氧(yang)化銅(tong),生產出的(de)精銅(tong)稱為電積(ji)(ji)銅(tong)。現(xian)代濕(shi)法(fa)冶(ye)煉(lian)有硫酸(suan)化焙燒—浸(jin)(jin)(jin)(jin)出—電積(ji)(ji),浸(jin)(jin)(jin)(jin)出—萃取—電積(ji)(ji),細菌浸(jin)(jin)(jin)(jin)出等法(fa),適于低品位復雜礦(kuang)、氧(yang)化銅(tong)礦(kuang)、含銅(tong)廢礦(kuang)石的(de)堆(dui)浸(jin)(jin)(jin)(jin)、槽浸(jin)(jin)(jin)(jin)選(xuan)用或就地浸(jin)(jin)(jin)(jin)出。濕(shi)法(fa)冶(ye)煉(lian)技術正在逐步(bu)推廣(guang),預(yu)計(ji)本世(shi)紀(ji)末(mo)可達總產量(liang)的(de)20%,濕(shi)法(fa)冶(ye)煉(lian)的(de)推出使(shi)銅(tong)的(de)冶(ye)煉(lian)成本大(da)大(da)降低。
銅(tong)(tong)冶煉行(xing)業是(shi)國(guo)民經濟(ji)中(zhong)(zhong)的基礎(chu)性行(xing)業,特別是(shi)我國(guo)正處于工業化階段,對銅(tong)(tong)的需求保持高速增長,銅(tong)(tong)冶煉行(xing)業在國(guo)民經濟(ji)中(zhong)(zhong)的地位將(jiang)不斷提高。
世界銅(tong)(tong)礦(kuang)資源(yuan)比(bi)較(jiao)豐富(fu)。銅(tong)(tong)不難(nan)從(cong)它的(de)(de)礦(kuang)石(shi)中(zhong)提(ti)取(qu),但可開(kai)采的(de)(de)礦(kuang)藏相對稀少。有些,如在(zai)瑞典法(fa)(fa)倫的(de)(de)銅(tong)(tong)礦(kuang),從(cong)13世紀開(kai)始,曾是巨大財(cai)富(fu)的(de)(de)來源(yuan)。一種(zhong)提(ti)取(qu)這(zhe)種(zhong)金屬的(de)(de)方法(fa)(fa)是烘烤硫(liu)化(hua)礦(kuang)石(shi),然后用水(shui)分離(li)出其(qi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)硫(liu)酸銅(tong)(tong)。之后流淌(tang)過鐵(tie)屑表面銅(tong)(tong)就會沉(chen)淀,形(xing)成(cheng)的(de)(de)薄層很容易分離(li)。世界上(shang)已探明(ming)的(de)(de)銅(tong)(tong)約為(wei)3.5~5.7億噸,其(qi)中(zhong)斑巖銅(tong)(tong)礦(kuang)約占全部(bu)總量(liang)的(de)(de)76%。從(cong)地區(qu)分布看,全球銅(tong)(tong)蘊藏量(liang)最豐富(fu)的(de)(de)地區(qu)共有五個:
非洲:剛果(guo)盧伊盧(科(ke)盧韋齊)、希圖魯、贊比亞盧安夏和巴利巴、穆富(fu)利拉(la)、恩昌加TLP、恩卡納(羅卡納)。
亞洲:中國白銀(yin)(金(jin)川)/甘(gan)肅、山(shan)東/陽(yang)谷祥(xiang)光銅業(ye)大冶(ye)、貴(gui)溪(xi)、葫蘆島、金(jin)昌、上海、天津、云南(nan)、印度伯爾(er)拉(la)銅(代海伊)、杜蒂戈林、伊朗薩(sa)爾(er)切什梅、日(ri)本別(bie)子/愛媛(東予冶(ye)煉(lian)廠(chang))、小(xiao)坂(ban)(秋田)直島(香川)、小(xiao)名濱(福島)、佐賀關(guan)(大分)、玉野(岡山(shan))、哈薩(sa)克斯坦(tan)巴爾(er)卡什米斯、杰茲(zi)卡茲(zi)甘(gan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)、韓國溫山(shan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)Ⅰ、溫山(shan)冶(ye)煉(lian)廠(chang)Ⅱ、菲律(lv)賓伊莎貝爾(er)/萊特(菲律(lv)賓熔煉(lian)與(yu)精煉(lian)協會)、烏茲(zi)別(bie)克斯坦(tan)阿(a)爾(er)馬雷(lei)克冶(ye)煉(lian)廠(chang)。
歐洲:奧地利(li)布里克(ke)斯(si)萊(lai)格(ge)比利(li)時(shi)貝爾(er)(er)瑟;霍博肯(ken)、UM皮爾(er)(er)多普芬蘭哈爾(er)(er)亞瓦(wa)爾(er)(er)塔德(de)國漢(han)堡、黑特(te)施(shi)泰、呂嫩Lunen170、意大利(li)波代馬(ma)格(ge)拉、波蘭格(ge)沃(wo)古(gu)夫(fu)Ⅰ、格(ge)沃(wo)古(gu)夫(fu)Ⅱ、萊(lai)格(ge)尼察冶(ye)煉(lian)(lian)廠、羅馬(ma)尼亞茲拉特(te)納冶(ye)煉(lian)(lian)廠、俄(e)羅斯(si)基(ji)洛夫(fu)格(ge)拉德(de)(卡(ka)拉塔)、克(ke)拉斯(si)諾(nuo)烏拉爾(er)(er)斯(si)克(ke)冶(ye)煉(lian)(lian)廠、納杰日(ri)金斯(si)基(ji)、諾(nuo)里爾(er)(er)斯(si)克(ke)冶(ye)煉(lian)(lian)廠、中烏拉爾(er)(er)斯(si)克(ke)冶(ye)煉(lian)(lian)廠、西(xi)班牙韋爾(er)(er)瓦(wa)、瑞典倫島、英國沃(wo)爾(er)(er)索爾(er)(er)、南斯(si)拉夫(fu)博爾(er)(er)。
單位:千噸
美國 1986.6 1664.2 1276.7 2057.8
日本 1127.1 1243 1276.6 1613.2
德國 894.9 847.8 970.1 994.8
前蘇(su)聯 1290 1320 1270 880
中國 346 398 470 590
法國(guo) 326.1 419 399 481.2
意大(da)利 326 342 420 470.7
比利(li)時(shi) 295.4 277.1 291.8 372
韓(han)國 53.2 131.9 259 343.2
英(ying)國(guo) 512.2 355.4 327.7 269.4
十大國消費量 7157.5 6998.4 7810.9 8072.3
全(quan)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
美國 1346.8 1147 1243.6 1760.5
加拿大 780.9 612.4 794.1 764.2
贊比亞(ya) 656.2 574.5 463.2 440
波蘭 284.8 376 438 387
中國(guo) 99.8 175 250 375
俄羅斯(si) 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(guo)小計 5666.1 5286.2 5882.1 7085.8
全球(qiu)總(zong)計 7716.4 7622.3 8306.3 9289.6
銅(tong)的離子(銅(tong)質)對(dui)生物(wu)(wu)而言,不論是動物(wu)(wu)或植物(wu)(wu),是必需的元素。人體缺乏(fa)銅(tong)會(hui)引起貧血,毛發(fa)異常(chang),骨和(he)動脈異常(chang),以(yi)至腦(nao)障礙。但(dan)如過剩,會(hui)引起肝(gan)硬化(hua)、腹瀉、嘔吐、運動障礙和(he)知覺神經障礙。一般來說,牛肉、葵花(hua)籽、可(ke)可(ke)、黑椒、羊肝(gan)等(deng)等(deng)都有豐富的銅(tong)質。
銅是人(ren)體必需的微量礦(kuang)物質,在(zai)攝入(ru)后15分(fen)鐘即可(ke)進入(ru)血液中(zhong),同時存(cun)在(zai)于(yu)紅血球內外,可(ke)幫助鐵質傳遞蛋(dan)白(bai),在(zai)血紅素形(xing)成過程中(zhong)扮(ban)演催化的重要角(jiao)色(se)。而且(qie)在(zai)食(shi)物烹飪過程中(zhong),銅元(yuan)素不易被破(po)壞掉。
銅(tong)(tong)廣(guang)泛(fan)分布于(yu)生物(wu)組(zu)織中,大(da)部分以(yi)有(you)機(ji)復合物(wu)存在,很多是(shi)(shi)金屬蛋(dan)白,以(yi)酶(mei)的形式起(qi)著(zhu)功能作用(yong)。每個含銅(tong)(tong)蛋(dan)白的酶(mei)都(dou)有(you)它清楚的生理生化作用(yong),生物(wu)系統中許多涉及氧(yang)(yang)的電子(zi)傳遞和(he)氧(yang)(yang)化還原反應都(dou)是(shi)(shi)由含銅(tong)(tong)酶(mei)催化的,這些酶(mei)對生命過程都(dou)是(shi)(shi)至關(guan)重要的。
當然,銅作為重(zhong)(zhong)金屬,攝入過量也會(hui)有(you)(you)危害。銅離子會(hui)使(shi)蛋白質變(bian)性。如(ru)硫酸(suan)銅對胃(wei)腸(chang)道有(you)(you)刺(ci)激(ji)作用,誤服引起惡(e)心、嘔吐、口內有(you)(you)銅性味、胃(wei)燒灼感。嚴重(zhong)(zhong)者(zhe)有(you)(you)腹絞痛、嘔血(xue)、黑便(bian)。可造(zao)成嚴重(zhong)(zhong)腎損害和溶血(xue),出(chu)現黃疸、貧血(xue)、肝大、血(xue)紅蛋白尿、急性腎功能衰竭和尿毒癥。對眼和皮膚有(you)(you)刺(ci)激(ji)性。長期接(jie)觸可發生(sheng)接(jie)觸性皮炎(yan)和鼻、眼黏膜(mo)刺(ci)激(ji)并出(chu)現胃(wei)腸(chang)道癥狀。
成年人每(mei)天需(xu)(xu)要銅(tong)0.05~2毫(hao)克,孕、產(chan)婦和青(qing)、少年(少年食品)的(de)(de)需(xu)(xu)要量(liang)(liang)還要多(duo)些。足月生(sheng)下的(de)(de)嬰兒(er)體內含(han)銅(tong)量(liang)(liang)約(yue)為16毫(hao)克,按單位體重比成年人要高得多(duo),其中(zhong)約(yue)70%集(ji)中(zhong)在(zai)肝中(zhong),由(you)此可見(jian),胎兒(er)的(de)(de)肝是含(han)銅(tong)量(liang)(liang)極高的(de)(de)器(qi)官。從妊娠(shen)(shen)開(kai)始,胎兒(er)體內的(de)(de)含(han)銅(tong)量(liang)(liang)就急(ji)劇增(zeng)加,約(yue)從妊娠(shen)(shen)的(de)(de)第200天到出生(sheng),銅(tong)含(han)量(liang)(liang)約(yue)增(zeng)加4倍(bei)。因此,妊娠(shen)(shen)后期是胎兒(er)吸收(shou)銅(tong)最多(duo)的(de)(de)時期,早(zao)產(chan)兒(er)易患缺銅(tong)癥就是這(zhe)個原因。孕婦體內銅(tong)的(de)(de)濃度(du)在(zai)妊娠(shen)(shen)過程(cheng)中(zhong)逐漸上升,這(zhe)可能(neng)與胎兒(er)長大(da)體內雌激素(su)水(shui)平增(zeng)加有關。正常情(qing)況下,孕婦不需(xu)(xu)要額外補充銅(tong)劑,銅(tong)過量(liang)(liang)可產(chan)生(sheng)致畸(ji)作用。
中(zhong)國營(ying)養學會沒(mei)有(you)制定(ding)每日(ri)膳(shan)食(shi)中(zhong)銅(tong)的(de)需要量(liang)(liang),但制定(ding)了每日(ri)銅(tong)的(de)“安全(quan)和適宜(yi)的(de)攝入量(liang)(liang)”,半歲前嬰兒每天(tian)(tian)需0.5~0.7毫(hao)(hao)(hao)克,半歲至(zhi)1歲每天(tian)(tian)0.7~1.0毫(hao)(hao)(hao)克,1歲以上(shang)(shang)每天(tian)(tian)1.0~1.5毫(hao)(hao)(hao)克,4歲以上(shang)(shang)每天(tian)(tian)1.5~2.0毫(hao)(hao)(hao)克,7歲以上(shang)(shang)每天(tian)(tian)2.0~2.5毫(hao)(hao)(hao)克,11歲以上(shang)(shang)至(zhi)青年(nian)、成年(nian),均(jun)為(wei)每天(tian)(tian)2.0~3.0毫(hao)(hao)(hao)克。這(zhe)個(ge)攝入量(liang)(liang)與美(mei)國科學研(yan)究(jiu)委員(yuan)會制定(ding)的(de)“估計每日(ri)飲食(shi)中(zhong)安全(quan)充足的(de)銅(tong)攝取量(liang)(liang)”相當。
銅(tong)(tong)與(yu)人(ren)體(ti)(ti)健康(kang)關系密切。人(ren)體(ti)(ti)每(mei)天都要(yao)攝入各種(zhong)微(wei)量元(yuan)素(su)(su),銅(tong)(tong)是(shi)人(ren)體(ti)(ti)不能(neng)缺(que)少(shao)的(de)金屬(shu)元(yuan)素(su)(su)之(zhi)一(yi)。成(cheng)(cheng)年人(ren)體(ti)(ti)內,1千克體(ti)(ti)重(zhong)中,銅(tong)(tong)含量大約為(wei)1.4mg~2.1mg;血液中銅(tong)(tong)的(de)含量約為(wei)1.0mg~1.5mg。這(zhe)(zhe)一(yi)數量雖小,但它對于維持身體(ti)(ti)健康(kang)和(he)(he)器官的(de)正常運(yun)(yun)行卻不可缺(que)少(shao)。這(zhe)(zhe)是(shi)因為(wei)銅(tong)(tong)元(yuan)素(su)(su)在機體(ti)(ti)運(yun)(yun)行中具有特殊(shu)的(de)作用。銅(tong)(tong)是(shi)機體(ti)(ti)內蛋白質和(he)(he)酶(mei)的(de)重(zhong)要(yao)組成(cheng)(cheng)部(bu)分,許(xu)多重(zhong)要(yao)的(de)酶(mei)需要(yao)微(wei)量銅(tong)(tong)的(de)參與(yu)和(he)(he)活化(hua)。例如,銅(tong)(tong)可以催化(hua)血紅蛋白的(de)合成(cheng)(cheng)。研究表明(ming),缺(que)銅(tong)(tong)會導(dao)致(zhi)血漿膽固醇升高,增加動(dong)脈粥樣硬(ying)化(hua)的(de)危險,因而是(shi)引(yin)發(fa)冠狀動(dong)脈心(xin)臟病(bing)的(de)重(zhong)要(yao)因素(su)(su)。科學家還發(fa)現,營養性貧血、白癜(dian)風、骨質疏(shu)松癥、胃癌(ai)及食道癌(ai)等疾病(bing)的(de)產生也(ye)都與(yu)人(ren)體(ti)(ti)缺(que)銅(tong)(tong)有關。嚴重(zhong)缺(que)銅(tong)(tong)和(he)(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(liang)和(he)(he)一(yi)些地方病(bing)。
吸收(shou)率30%~40%。胃、十二指腸(chang)和小(xiao)腸(chang)上(shang)部(bu)是(shi)銅(tong)的(de)主(zhu)要吸收(shou)部(bu)位(wei),其腸(chang)吸收(shou)是(shi)主(zhu)動吸收(shou)過程。膜內外銅(tong)離(li)子的(de)轉(zhuan)運體為ATP酶,依(yi)靠天冬氨酸(suan)(suan)殘基磷(lin)酸(suan)(suan)化供能,能將主(zhu)動吸收(shou)的(de)銅(tong)與門靜脈側(ce)支循環中的(de)白(bai)蛋白(bai)結合(he),運至肝臟進(jin)一步參與代謝。
銅(tong)(tong)主要通過膽(dan)(dan)汁排泄,膽(dan)(dan)汁中含有低分(fen)子和(he)高(gao)分(fen)子量(liang)的銅(tong)(tong)結(jie)合化合物(wu),前(qian)者多存在(zai)肝膽(dan)(dan)汁中,后者則多在(zai)膽(dan)(dan)囊膽(dan)(dan)汁中。銅(tong)(tong)可(ke)以通過溶酶(mei)體的胞(bao)(bao)吐作(zuo)用(yong)或ATP酶(mei)的銅(tong)(tong)轉移作(zuo)用(yong)而進入(ru)膽(dan)(dan)汁內,膽(dan)(dan)汁中的銅(tong)(tong)也可(ke)以是肝細胞(bao)(bao)溶酶(mei)體對存在(zai)于膽(dan)(dan)汁中銅(tong)(tong)結(jie)合蛋白(bai)分(fen)解的結(jie)果。血漿(jiang)中銅(tong)(tong)大多與銅(tong)(tong)藍蛋白(bai)結(jie)合或存在(zai)于腎(shen)細胞(bao)(bao)內,很(hen)少濾過腎(shen)小(xiao)球,正常(chang)情況(kuang)下(xia)尿液中含銅(tong)(tong)量(liang)甚微。當(dang)銅(tong)(tong)的排泄、存儲和(he)銅(tong)(tong)藍蛋白(bai)合成失衡時會出現(xian)銅(tong)(tong)尿。
銅(tong)(tong)是人體健康不可(ke)缺少的微量(liang)營養(yang)素,對(dui)于血液、中樞神經(jing)和(he)免疫系(xi)統,頭(tou)發、皮(pi)膚和(he)骨(gu)骼組織以及腦(nao)子和(he)肝、心等內臟的發育和(he)功能有重(zhong)要影響。銅(tong)(tong)主要從(cong)日常飲食中攝入。世界衛生組織建議,為了維持(chi)健康,成人每公(gong)斤體重(zhong)每天應攝入0.03毫克銅(tong)(tong)。孕(yun)婦和(he)嬰(ying)幼兒應加倍。缺銅(tong)(tong)會(hui)引起(qi)各(ge)種疾病,可(ke)以服用含銅(tong)(tong)補劑和(he)藥丸來加以補充。
銅(tong)在(zai)人體內含(han)量約100~150mg,血清銅(tong)正常值100~120μg/dl,是人體中含(han)量位居第二的(de)(de)必需微量元素。含(han)銅(tong)的(de)(de)酶(mei)(mei)有酪氨酸(suan)酶(mei)(mei)、單(dan)胺氧化(hua)(hua)酶(mei)(mei)、超(chao)氧化(hua)(hua)酶(mei)(mei)、超(chao)氧化(hua)(hua)物歧化(hua)(hua)酶(mei)(mei)、血銅(tong)藍蛋(dan)(dan)白(bai)等。銅(tong)對血紅蛋(dan)(dan)白(bai)的(de)(de)形(xing)成起(qi)活化(hua)(hua)作用,促進鐵的(de)(de)吸(xi)收和(he)利用,在(zai)傳遞電子、彈性蛋(dan)(dan)白(bai)的(de)(de)合成、結締組織(zhi)的(de)(de)代謝(xie)、嘌呤代謝(xie)、磷脂(zhi)及神經組織(zhi)形(xing)成方(fang)面有重要(yao)意義。
銅缺乏可引起(qi)如(ru)下(xia)疾病:
1.貧血
一般最常(chang)見的(de)臨床表(biao)現(xian)為(wei)頭暈、乏力(li)、易倦(juan)、耳鳴(ming)、眼花。皮膚黏膜及指甲(jia)等顏(yan)色(se)蒼白,體力(li)活(huo)動(dong)后感覺氣促、心(xin)悸。嚴重(zhong)貧血時(shi),即(ji)使(shi)在(zai)休(xiu)息時(shi)也出現(xian)氣短和(he)心(xin)悸,在(zai)心(xin)尖和(he)心(xin)底部可聽到柔和(he)的(de)收縮期雜音。
2.骨骼改變。
臨床表現(xian)為(wei)骨(gu)質疏(shu)松,易發生骨(gu)折(zhe)。
3.銅與冠(guan)心病。
4.銅(tong)與白癜風病。
5.女性不孕癥。
1.
缺銅會使(shi)神經(jing)系統的抑制過(guo)程失調,使(shi)神經(jing)系統處于(yu)興奮狀態而導(dao)致失眠,久(jiu)而久(jiu)之可發生神經(jing)衰弱。
人體缺銅可(ke)適量增加攝入含銅較高的食(shi)物,如口蘑(mo)、海米、紅茶(cha)、花茶(cha)、磚茶(cha)、榛(zhen)子、葵花子、芝麻醬、西(xi)瓜子、綠茶(cha)、核桃、黑(hei)胡椒、可(ke)可(ke)、肝(gan)、豆制品等(deng)。
銅(tong)離子可(ke)以消毒殺(sha)菌(jun)、衛生防(fang)疫(yi)。例如:可(ke)以殺(sha)滅易于在水中滋生的(de)大腸(chang)桿菌(jun)和痢疾等(deng)病(bing)菌(jun),清(qing)除(chu)水中傳(chuan)(chuan)播血吸(xi)蟲病(bing)的(de)蛞蝓和螺等(deng)軟體(ti)動物,以及傳(chuan)(chuan)播瘧疾的(de)蚊子幼蟲等(deng)疾病(bing)攜帶體(ti)。它還可(ke)以應用在游泳池內,防(fang)止綠藻(zao)污染(ran)和通過(guo)地板傳(chuan)(chuan)染(ran)足癬等(deng)等(deng)。
銅是人體內一種(zhong)必需(xu)的微量元素(su),在人體的新陳代謝過(guo)程中起著重要的作(zuo)用。
1.大(da)腦(nao)的(de)“益友(you)”銅(tong)與鋅、鐵等(deng)一(yi)樣都是大(da)腦(nao)神經(jing)遞質的(de)重(zhong)要(yao)成分。如果攝取不(bu)足可致神經(jing)系統(tong)失調,大(da)腦(nao)功能會(hui)發生障礙。銅(tong)缺乏(fa)將(jiang)使(shi)腦(nao)細胞中的(de)色素氧化(hua)酶減(jian)少(shao),活力下降(jiang),從而(er)使(shi)記憶衰退(tui)、思維紊亂、反(fan)應遲(chi)鈍,甚(shen)至(zhi)步態不(bu)穩、運動失常等(deng)。要(yao)有一(yi)副健康靈活的(de)大(da)腦(nao),是離(li)不(bu)開銅(tong)元素這個益友(you)的(de)。
2.心(xin)臟(zang)(zang)的(de)(de)(de)“衛士 當(dang)人們將(jiang)心(xin)臟(zang)(zang)病的(de)(de)(de)原因單純(chun)歸咎于脂(zhi)肪(fang)、高(gao)膽固醇飲食時(shi),美(mei)國科學(xue)家提醒人們:絕對不可忽視(shi)銅元素(su)的(de)(de)(de)缺乏(fa)。銅元素(su)在人體內參與多種金屬酶(mei)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng),其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧化酶(mei)是構成(cheng)(cheng)心(xin)臟(zang)(zang)血管(guan)的(de)(de)(de)基(ji)質膠原和彈性(xing)蛋(dan)白形成(cheng)(cheng)過(guo)程中(zhong)(zhong)必不可少(shao)的(de)(de)(de)物質,而膠原又是將(jiang)心(xin)血管(guan)的(de)(de)(de)肌(ji)細(xi)胞(bao)牢(lao)固地連接起來(lai)的(de)(de)(de)纖維(wei)成(cheng)(cheng)分,彈性(xing)蛋(dan)白則具有促使心(xin)臟(zang)(zang)和血管(guan)壁保持(chi)彈性(xing)之功能。因此,銅元素(su)一旦缺乏(fa),此類酶(mei)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)減少(shao),心(xin)血管(guan)就無法維(wei)持(chi)正常的(de)(de)(de)形態和功能,從而給冠心(xin)病入侵(qin)以(yi)可乘之機。
3.造(zao)血(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)“助手”眾(zhong)所周知,鐵(tie)(tie)(tie)是(shi)(shi)人(ren)體造(zao)血(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)重要原料,但鐵(tie)(tie)(tie)元(yuan)素(su)要成(cheng)為紅血(xue)(xue)(xue)(xue)球中(zhong)的(de)一部(bu)分,必(bi)須依靠銅(tong)元(yuan)素(su)的(de)幫忙。奧妙在(zai)于血(xue)(xue)(xue)(xue)紅蛋(dan)(dan)白(bai)中(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)(tie)是(shi)(shi)三價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離子,而(er)(er)來(lai)源于食物中(zhong)的(de)乃是(shi)(shi)二(er)價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離子,二(er)價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離子要轉(zhuan)化成(cheng)三價(jia)鐵(tie)(tie)(tie)離子,有賴于含銅(tong)的(de)活性(xing)物質——血(xue)(xue)(xue)(xue)漿(jiang)銅(tong)藍蛋(dan)(dan)白(bai)的(de)氧化作用(yong)。如果體內缺銅(tong),血(xue)(xue)(xue)(xue)漿(jiang)銅(tong)藍蛋(dan)(dan)白(bai)的(de)濃度勢(shi)必(bi)降低(di),從而(er)(er)導致鐵(tie)(tie)(tie)難以轉(zhuan)化而(er)(er)誘發貧(pin)血(xue)(xue)(xue)(xue)癥。
4.助孕的(de)“新星”育(yu)齡(ling)女性(xing)(xing)要懷(huai)孕也(ye)離不開銅。據產(chan)科醫生研究(jiu),婦女缺銅就難以(yi)受(shou)孕,即使(shi)受(shou)孕也(ye)會因(yin)缺銅而削弱(ruo)羊膜(mo)的(de)厚度和(he)韌(ren)性(xing)(xing),導致羊膜(mo)早破,引起流產(chan)或(huo)胎兒感染。故女性(xing)(xing)要想(xiang)出(chu)一個健康聰(cong)明(ming)的(de)小寶(bao)貝,也(ye)須借助銅元素的(de)一臂之力。
5.抗(kang)衰(shuai)老(lao)的(de)(de)(de)(de)“能手”人體的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)老(lao)是因為體內的(de)(de)(de)(de)自由基的(de)(de)(de)(de)代謝廢物起(qi)著相當(dang)大的(de)(de)(de)(de)作用,又是多種老(lao)年疾病(bing)的(de)(de)(de)(de)禍根。其中的(de)(de)(de)(de)羥自由基,毒性(xing)最強,不但會通(tong)過脂質過氧(yang)化反應損害(hai)細胞(bao)膜,而且(qie)會破壞細胞(bao)核的(de)(de)(de)(de)遺傳物質,導致細胞(bao)死亡(wang)。此外,還可使許多重要(yao)酶的(de)(de)(de)(de)活性(xing)降低甚至消失。研究表明,含(han)銅的(de)(de)(de)(de)金屬硫(liu)蛋白、超氧(yang)化物歧化酶等(deng)具有(you)較強的(de)(de)(de)(de)清掃此種代謝廢物的(de)(de)(de)(de)功(gong)能,保護人體細胞(bao)不受其害(hai),可見銅元素在抗(kang)衰(shuai)老(lao)中有(you)舉(ju)足輕重的(de)(de)(de)(de)地位。
即可(ke)收到良好的(de)效果。實驗證明(ming),人體攝入足(zu)夠的(de)銅(tong),可(ke)在侵(qin)入人體的(de)流(liu)感(gan)病毒表面(mian)聚集(ji)較多的(de)銅(tong)離子(zi),從而為(wei)維生素攻擊流(liu)感(gan)病毒提供(gong)有(you)(you)效的(de)“靶(ba)子(zi)”。維生素C與(yu)(yu)病毒表面(mian)的(de)銅(tong)離子(zi)發生作用,構成(cheng)一(yi)種可(ke)以分離的(de)含有(you)(you)活性氧離子(zi)的(de)不穩定化合物(wu),促使含有(you)(you)蛋白質(zhi)的(de)病毒表面(mian)發生破裂(lie),進而置病毒于死地。為(wei)此,專家(jia)將維生素C與(yu)(yu)銅(tong)元素稱為(wei)一(yi)對防治流(liu)感(gan)的(de)最佳“搭檔(dang)”。
6.防治白發的(de)(de)“靈丹(dan)”人的(de)(de)頭發為何(he)早白?體(ti)(ti)內缺銅(tong)是一個重要原因(yin)。缺銅(tong)可使人體(ti)(ti)內的(de)(de)酪(lao)氨酸酶(mei)的(de)(de)形成困(kun)難,導致(zhi)酪(lao)氨酸轉變(bian)成多(duo)巴的(de)(de)過程(cheng)受阻。多(duo)巴為多(duo)巴胺(an)的(de)(de)前體(ti)(ti),而(er)多(duo)巴胺(an)又是黑色素的(de)(de)中間產物,最(zui)終(zhong)妨礙黑色素的(de)(de)合(he)成,遂(sui)引(yin)起頭發變(bian)白。欲求黑發不(bu)衰,補足銅(tong)元素是有效的(de)(de)一招。
如何補(bu)銅呢?增加富含銅元素的食物,如動物肝(gan)臟、蝦、豆類、鮮肉、果(guo)仁等。
銅是人體(ti)不可(ke)缺少的(de)微(wei)量(liang)(liang)元(yuan)素。成人體(ti)內一(yi)般含(han)(han)銅70~100mg,平均每千(qian)克(ke)體(ti)重含(han)(han)銅1.9~2.1mg。銅存(cun)在(zai)于(yu)人們(men)的(de)所有(you)器官和組(zu)織中,通(tong)常與蛋白質或其他有(you)機物(wu)結合(he),而(er)不以自(zi)由(you)銅離子的(de)形式存(cun)在(zai)。肝(gan)臟(zang)是儲(chu)存(cun)銅的(de)倉(cang)庫,含(han)(han)銅量(liang)(liang)最(zui)高。腦和心臟(zang)也含(han)(han)有(you)較多的(de)銅。健(jian)康人血液(ye)中的(de)銅含(han)(han)量(liang)(liang)1.1~1.5mg/L,它隨(sui)著年齡、運動(dong)和健(jian)康而(er)發生(sheng)變化(hua)。
銅是(shi)機體(ti)內蛋白質和(he)酶的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)組(zu)分,如銅藍蛋白、細胞色素(su)、C氧化(hua)(hua)酶等。許多關鍵的(de)(de)(de)酶,需(xu)要(yao)(yao)鋼的(de)(de)(de)參與和(he)活化(hua)(hua),對機體(ti)的(de)(de)(de)代(dai)謝過程產生作用(yong),促進人(ren)體(ti)的(de)(de)(de)許多功能。這(zhe)就(jiu)是(shi)為什么這(zhe)么微量的(de)(de)(de)銅,會對生命產生至(zhi)關重要(yao)(yao)作用(yong)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)原因。例如:它有助于提供(gong)機體(ti)生物化(hua)(hua)學過程所需(xu)的(de)(de)(de)能量;幫助形成(cheng)(cheng)血液中的(de)(de)(de)血紅(hong)素(su),影(ying)響皮膚(fu)色素(su)的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng);促進在骨膠(jiao)原及彈(dan)性蛋白中形成(cheng)(cheng)交聯,保持和(he)恢復結(jie)締組(zu)織;參與葡萄糖和(he)膽固醇(chun)的(de)(de)(de)代(dai)謝過程;影(ying)響頭發、皮膚(fu)、骨骼、大腦的(de)(de)(de)發育,以及心臟、肝臟、中樞(shu)神經和(he)免疫系統的(de)(de)(de)功能等。
此外(wai),某些含銅的(de)(de)(de)藥(yao)劑有消炎和治(zhi)(zhi)療關節炎的(de)(de)(de)作用,并已在(zai)一些國(guo)家得到(dao)應(ying)用。長期以來人們得出這(zhe)樣的(de)(de)(de)經(jing)驗,配戴銅具有治(zhi)(zhi)療關節炎的(de)(de)(de)作用。這(zhe)可能是由于汗(han)水溶解的(de)(de)(de)微量鋼(gang)經(jing)皮膚而被人體吸收(shou)的(de)(de)(de)結果。銅在(zai)放射科(ke)和治(zhi)(zhi)療痙攣、癲癇(xian)和痛風上的(de)(de)(de)應(ying)用也正在(zai)研究(jiu)中。
缺(que)銅有礙(ai)人體健(jian)康,長時(shi)間邊緣性缺(que)銅的(de)(de)(de)影響是(shi)潛移(yi)默化的(de)(de)(de)。它會(hui)引起嬰幼兒發(fa)育(yu)不良。此外,在我國以及印度(du)、坦(tan)桑尼亞、南非等地發(fa)現(xian)了(le)膝(xi)蓋彎曲(qu)的(de)(de)(de)“膝(xi)外翻癥”,這是(shi)缺(que)銅的(de)(de)(de)一種典型癥狀。分析(xi)表明(ming)畸形骨骼中的(de)(de)(de)銅含(han)量顯著低(di)于正常值。
值得注意(yi)的(de)(de)是(shi)(shi),最近的(de)(de)研(yan)究發現,缺(que)銅(tong)是(shi)(shi)增(zeng)加冠心病發病率的(de)(de)一(yi)個因(yin)素(su)!冠心病是(shi)(shi)由于血(xue)液中過(guo)高的(de)(de)冠狀動脈(mo)管壁上(shang)沉積,造成堵塞(動脈(mo)粥樣硬(ying)化),從而(er)引起心臟(zang)供血(xue)不足(zu)的(de)(de)一(yi)種常見的(de)(de)心臟(zang)病。脂(zhi)肪的(de)(de)代謝過(guo)程對銅(tong)很(hen)敏(min)感。對大(da)鼠的(de)(de)試驗(yan)表明,缺(que)銅(tong)會顯著升高血(xue)漿膽固醇,改變膽固醇與(yu)脂(zhi)蛋白(bai)的(de)(de)結合形(xing)式,增(zeng)加動脈(mo)粥樣硬(ying)化的(de)(de)危險。還發現缺(que)銅(tong)會引起大(da)鼠的(de)(de)心臟(zang)生(sheng)理發生(sheng)異常,它與(yu)人類冠心病的(de)(de)某(mou)些病癥相似,這就更(geng)證(zheng)實了缺(que)銅(tong)與(yu)冠心病之間的(de)(de)聯系。
銅對(dui)人體的潛在毒(du)性很輕,只(zhi)有當攝(she)入(ru)(ru)量(liang)大大超(chao)過(guo)了正常值(zhi)時(shi),方(fang)會(hui)引(yin)起胃腸紊亂等不良反應(ying)。研究(jiu)結果表明,當成(cheng)年(nian)男子(zi)和(he)女子(zi)每天攝(she)入(ru)(ru)量(liang)分別超(chao)過(guo)12mg和(he)10mg時(shi),會(hui)對(dui)人體生物化(hua)學過(guo)程產生輕微的影響(xiang)。
鑒于銅的(de)(de)潛(qian)在毒(du)性(xing)較低,相反地(di)它卻是(shi)人體(ti)健康(kang)不可缺(que)少的(de)(de)元素(su),世界衛(wei)生組(zu)織的(de)(de)專家(jia)組(zu)已(yi)作(zuo)出結論,缺(que)銅的(de)(de)危害(hai)遠比銅的(de)(de)毒(du)性(xing)大得多。除了(le)(le)某(mou)些罕見的(de)(de)遺傳外,人們主(zhu)要(yao)(yao)防止的(de)(de)是(shi)缺(que)銅。要(yao)(yao)充分保(bao)證(zheng)膳食中有足夠的(de)(de)銅,以滿足身體(ti)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)。對歐美(mei)發達國家(jia)膳食結構中含銅量的(de)(de)調查結果,已(yi)為防止缺(que)銅敲起了(le)(le)警鐘。實際上,許多人已(yi)在服(fu)用含銅片(pian)劑(ji)來補充營(ying)養。
哪些人應特別(bie)注意對銅的攝入:
①孕婦、嬰兒(er)和(he)兒(er)童(tong)
他(她(ta))們需要(yao)攝入(ru)較多的(de)銅。保持體內(nei)鋼(gang)的(de)平衡是決定胎(tai)兒(er)和嬰兒(er)成長快(kuai)慢(man)的(de)一個(ge)主要(yao)因素(su),應特別關注。
②膳食不正常(chang)的人群
貧困地區營養不(bu)良的居民,生活難(nan)以自理(主要是老年人和殘疾人)或有偏食習(xi)慣的人群,他們的膳食結(jie)構往(wang)往(wang)不(bu)合(he)理容易由于缺銅(tong)而影(ying)響(xiang)健康(kang)。
③某些病人
慢性肝(gan)炎的患(huan)者,定期接受血液透(tou)析以(yi)及長期依賴(lai)輸液代替或補充進食的病人(ren),應對他們的銅(tong)攝入(ru)量(liang)進行(xing)監測。此外,某些患(huan)有代謝異(yi)常(chang)的病人(ren)也(ye)應該注意(yi)缺(que)銅(tong)的潛在影響。
④嚴重(zhong)銅代(dai)謝異常的遺傳病人(ren)
在人(ren)的(de)(de)(de)血液中(zhong),銅是(shi)鐵(tie)的(de)(de)(de)“助手(shou)”。銅的(de)(de)(de)吸收(shou)部(bu)位(wei)主要是(shi)胃和(he)小腸上(shang)部(bu)。銅在腸中(zhong)被吸收(shou)后進(jin)人(ren)血液中(zhong),80%的(de)(de)(de)結合成血漿銅藍蛋(dan)(dan)白。銅在血紅蛋(dan)(dan)白形(xing)成中(zhong)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),一般認為(wei)是(shi)促進(jin)對(dui)腸道(dao)鐵(tie)(鐵(tie)食品(pin))的(de)(de)(de)吸收(shou)和(he)從肝及網狀內皮系統的(de)(de)(de)貯藏中(zhong)使它釋(shi)放出來,故銅對(dui)于血紅蛋(dan)(dan)白的(de)(de)(de)形(xing)成起(qi)著(zhu)重要作(zuo)用(yong)。
從食(shi)品商(shang)品化的(de)(de)角度來看,少量(liang)的(de)(de)銅(tong)對(dui)產品質(zhi)量(liang)的(de)(de)影響(xiang)(xiang)主要是在(zai)食(shi)油(you)(油(you)食(shi)品)及含不(bu)飽(bao)和脂肪的(de)(de)食(shi)品中,銅(tong)離(li)子實(shi)際上起(qi)著催化劑的(de)(de)作用,造成食(shi)品酸敗、變色和其他一些(xie)反應。這些(xie)影響(xiang)(xiang)盡(jin)管使產品在(zai)外觀(guan)上不(bu)受人歡迎(ying),但通常并不(bu)會引起(qi)中毒和降低(di)食(shi)品的(de)(de)營養價(jia)值。
食物中銅(tong)的豐富(fu)來(lai)源有口蘑、海米、紅茶、花(hua)茶、磚茶、榛子(zi)、葵花(hua)子(zi)、芝(zhi)麻醬、西瓜(gua)子(zi)、綠茶、核桃、黑胡椒、可可、肝等。
良好來源有蟹肉、蠶豆(dou)、蘑菇(鮮)、青豆(dou)、小(xiao)茴香(xiang)、黑芝麻、大豆(dou)制品、松子(zi)、龍蝦、綠豆(dou)、花(hua)生米、黃豆(dou)、土豆(dou)粉、紫菜、蓮子(zi)、蕓(yun)豆(dou)、香(xiang)菇(香(xiang)菇食品)、毛(mao)豆(dou)、面筋、果丹(dan)皮(pi)、茴香(xiang)、豌豆(dou)、黃醬、金鐵菜、燕麥片、栗子(zi)、堅果、黃豆(dou)粉和小(xiao)麥胚(pei)芽。