銅

銅元素是一種金屬化學元素,也是人體所必須的一種微量元素, 銅也是人類最早發現的金屬,是人類廣泛使用的一種金屬,屬于重金屬

銅是人類最早使用的金屬。早在史前時代,人們就開始採掘露天銅礦,並用獲取的銅製造武器、式具和其他器皿,銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約為0.01%,在個別銅礦床中,銅的含量可以達到3%~5%。自然界中的銅,多數以化合物即銅礦物存在。銅礦物與其他礦物聚合成銅礦石,開採出來的銅礦石,經過選礦而成為含銅品位較高的銅精礦。是唯一的能大量天然產出的金屬,也存在于各種礦石(例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦赤銅礦孔雀石)中,能以單質金屬狀態及黃銅青銅和其他合金的形態用于工業、工程技術和工藝上。

  • 中文名稱
  • 化學式
    Cu
  • CAS登錄號
    7440-50-8
  • 熔    點
    1357.77K(1083.4℃)
  • 外    觀
    紫紅色固體
  • 原子半徑
    145pm
  • 元素分區
    ds
  • 分子量
    63.55
  • 所屬族數
    IB
  • 原子序數
    29
  • 磁    性
    抗磁性
  • 所屬周期
    4
  • 莫氏硬度
    3
  • 應    用
    導線
  • 英文名
    copper
  • 沸    點
    2868K(2567℃)
  • 元素類別
    過渡金屬
  • 化合價
    +4 +3 +2 +1,其中以+2最為常見
  • 密    度
    8960kg/m³(固態)

​基本信息

銅是一種化學元素,它的化學符號是Cu(拉丁語Cuprum),它的原子序數是29,是一種過渡金屬

中文名稱:銅

中文別名:銅,絲狀;銅,屑狀;銅,粒狀;電解銅箔;海綿銅;電解銅;銅粉;銅紗;納米銅

英文名稱:Copper

英文別名:C.I. 77400; C.I. Pigment Metal 2; Copper; copper coating quality balzers; Copper ingot; raney-copper ready for use; Raney-Copper; Copperpowderdendritic; CopperrodNmmdiacElectrolytic copperagcm; CoppershotNmmdia; CopperturningsN; CopperfoilNmmthickxmmwide; Copperwireclothmeshmmwidemmwiredia; Copperwiremmdia; Copperwiresreducedfromoxide; CopperpowderNmesh; Copperpowdersphericalmesh; Copperpowdermeshunderargon; CopperwireNmmdia; CopperfoilNmmthick; CoppershotNmm; Copper powder; Copper, small rods for elemental analysis; Copper (S, P); Electrolytic tough pitch copper (O); Copper (O); Continuous cast copper (O); Electrolytic copper (trace elements); Copper with added impurities (trace elements); Copper foil(99.9%); Copper wire (99.99) 0.25mm dia.; Bronze, powder; Copper wire (99.999%) 0.76mm dia.; Copper wire cloth; Copper foil (99.9985%); Copper foil(99%); Copper shot(99.9) 1-10mm; Copper shot(99.999%) 2-8mm; Copper metal foil; Copper turnings; Copper metal wire; Copper solution 1000 ppm; Copper solution 10 000 ppm; Electrolytic copper; Sponge copper; Copper nanopowder; copper(2+)

CAS:7440-50-8

EINECS:231-159-6

分子式:Cu

分子量:63.5449

分子結構:

基本簡介

銅

銅是人類最早使用的金屬。早在史前時代,人們就開始採掘露天銅礦,並用獲取的銅製造武器、式具和其他器皿,銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約為0.01%,在個別銅礦床中,銅的含量可以達到3%~5%。自然界中的銅,多數以化合物即銅礦物存在。銅礦物與其他礦物聚合成銅礦石,開採出來的銅礦石,經過選礦而成為含銅品位較高的銅精礦

智研咨詢隨著市場消化新增供應,價將持續波動一段時間。但長期前景仍光明,銅礦品位下滑和部分新項目開工時間延後將對未來銅市起到支撐作用。

過去一年,隨著一些新礦投產,世界最大金屬消費國中國的經濟增速放緩,銅市氛圍轉向偏空。中國銅消費量約佔全球總消費的40%。

上述因素施壓銅價今年累計下跌9.2%。

過去十年的銅業投資有望迎來收獲,新的供應將在2016年之前沖擊市場。“最重要的一點是,我們預計市場將在未來兩三年持續波動。”

認為銅市長期基本面將保持強勁,這不僅因為中國需要更多動力和能源。“另一個原因是供給。這一點比較復雜。可能在10年間到20年間,一些新的銅礦項目才會正式上線。”

部分業內人士相信,銅價將反彈。他們認為增加的供應可能不會導致明年精銅過剩,因市場有可能出現原材料瓶頸。

分析人士在年初時曾預期今年精銅供應將出現小幅過剩。然而,突進的銅市場卻接近供需平衡。業內對2015年是否出現供大于求分歧嚴重。

英國上市的銅礦企業Antofagasta預計明年將剩餘40萬噸。而看多銅市的人表示過剩規模不會很大,因為廢銅短缺,而冶煉廠庫存則存在低品位礦石數量越來越多的問題。

大量涌向市場的新增供應是混合有高比例雜質的礦石,比如砷。這些礦石主要來自智利和秘魯。這種礦石在售往中國之前需要先進行洗礦,之後才會冶煉成精銅。

銅與人體健康關系密切。人體每天都要攝入各種微量元素,銅是人體不能缺少的金屬元素之一。成年人體內,1千克體重中,銅含量大約為1.4 mg~2.1 mg;血液中銅的含量約為1.0 mg~1.5 mg。這一數量雖小,但它對于維持身體健康和器官的正常運行卻不可缺少。這是因為銅元素在機體運行中具有特殊的作用。銅是機體內蛋白質和酶的重要組成部分,許多重要的酶需要微量銅的參與和活化。例如,銅可以催化血紅蛋白的合成。研究表明,缺銅會導致血漿膽固醇升高,增加動脈粥樣硬化的危險,因而是引發冠狀動脈心髒病的重要因素。科學家還發現,營養性貧血、白癲風、骨質疏松症、胃癌及食道癌等疾病的產生也都與人體缺銅有關。嚴重缺銅和長期邊緣性缺銅,還會引發小兒發育不良和一些地方病。

歷史簡介

在伊拉克北部被發掘的銅珠超過了1萬年,據推測是由自然銅製造,這樣的金屬塊有時會被發現。銅廣泛的在古代用作青銅,銅和錫的合金,其用于製造刀具,錢幣和工具。在中國它被用作排鍾。

銅不難從它的礦石中提取,但可開採的礦藏相對稀少。有些,如在瑞典法倫的銅礦,從13世紀開始,曾是巨大財富的來源。一種提取這種金屬的方法是烘烤硫化礦石,然後用水分離出其形成的硫酸銅。之後流淌過鐵屑表面銅就會沉淀,形成的薄層很容易分離。

化學性質

銅的氧化態有0、+1、+2、+3、+4,其中+1和+2是常見氧化態。+3氧化態的有六氟合銅(III)酸鉀,+4氧化態的有六氟合銅(IV)酸銫,0氧化態的Cu(CO)可通過氣相反應再用基質隔離方法檢測到[1]。

銅容易被鹵素、互鹵化物、硫、硒腐蝕,硫化橡膠可以使銅變黑。銅在室溫下不和四氧化二氮反應,但在硝基甲烷、乙腈、乙醚或乙酸乙酯存在時,則生成硝酸銅:

Cu+2N2O4→Cu(NO3)2+2NO

金屬銅易溶于硝酸等氧化性酸,若無氧化劑或適宜配位試劑的存在時,則不溶于非氧化性酸,如:

銅可溶于氯酸或經過酸化的氯酸鹽

3Cu + 6H+ + ClO3− → 3Cu2+ + Cl− + 3H2O

存在較濃的氯離子時發生配位反應:

2Cu + 6S=C(NH2)2 +2 HCl → 2Cu(I)(S=C(NH2)2)3Cl + H2[2]

銅在酸性條件下能和高鍀酸根離子反應,使高鍀酸根離子還原為單質鍀:

7Cu + 2TcO4- + 16H+ → 2Tc + 7Cu2+ + 8H2O[3]

銅和硫化亞鐵加熱可以發生置換反應

2Cu + FeS → Cu2S + Fe

銅加熱可以和三氧化硫反應,主要反應有兩種:

4Cu + SO3 → CuS + 3CuO

Cu + SO3 → CuO + SO2

套用方法

1、化合物中以一價和二價形式存在為主的金屬元素,有延性和展性,是熱和電最佳導體之一,是唯一的能大量天然產出的金屬,也存在于各種礦石(例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦赤銅礦和孔雀石)中,能以金屬狀態及黃銅、青銅和其他合金的形態用于工業、工程技術和工藝上。如:銅山(出產銅礦的山);銅花(銅屑);銅金(赤銅);銅粉(銅屑。銅和其他金屬熔融在一起所做出來的黃金色粉狀合金,可當作顏料);銅陵(產銅的山);銅落(銅屑,可入葯);銅腥(銅的腥臭味)。

2.銅製的[器物]。如:銅鼎:銅鼎是用來烹煮食物,後主要用于祭祀和宴享,是商周時期最重要的禮器之一。上,下有銅丸(銅鑄的小球);銅牙(弩上鉤弦的鉤叫牙,以銅製者稱銅牙);銅瓦(銅製的瓦);銅史(漏刻銅壺上的銅人像);銅印(銅鑄的印章。也稱“銅章”);銅兵(銅製的兵器);銅狄(銅鑄的人。即“銅人”。或稱“金人”);銅洗(銅製的盥洗用具);銅柱(銅製的柱子);銅荷(銅製的燭台。形似荷葉);銅猊(銅製的獅形香爐);銅渾(銅製的渾天儀。又叫“銅儀”);銅鼻(古代官印上銅製的鼻狀紐孔)。

3.銅鑄的貨幣。也用以泛指金錢。

4.喻堅固的。如:銅郭(形容城郭的堅固,如同銅鑄一般);銅堞(像銅鐵般堅固的城堞。堞是城上的女牆);銅樓(華美堅固的樓房);銅山鐵壁(比喻風節的堅毅剛正);銅頭鐵額(比喻人非常勇猛強悍)。

5.喻堅強,強大有力的。如:銅豌豆(喻有經驗的老狎妓者)(元朝關漢卿曾說:“我是個蒸不爛煮不熟捶不破炒不爆響當當的一粒銅豌豆”)。

基本用途

銅

銅是與人類關系非常密切的有色金屬,被廣泛地套用于電氣、輕工、機械製造、建築工業國防工業等領域,在中國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。

銅在電氣、電子工業中套用最廣、用量最大,佔總消費量一半以上。用于各種電纜和導線,電機和變壓器,開關以及印刷線路板的製造中。 在機械和運輸車輛製造中,用于製造工業閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。

在化學工業中廣泛套用于製造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。

在國防工業中用以製造子彈、炮彈、槍炮零件等,每生產300萬發子彈,需用銅13-14噸。

在建築工業中,用做各種通路、通路配件、裝飾器件等。

銅的氧化態有0、+1、+2、+3、+4,其中+1和+2是常見氧化態。+3氧化態的有六氟合銅(III)酸鉀,+4氧化態的有六氟合銅(IV)酸銫,0氧化態的Cu(CO)2可通過氣相反應再用基質隔離方法檢測到[1]。銅容易被鹵素、互鹵化物、硫、硒腐蝕,硫化橡膠可以使銅變黑。銅在室溫下不和四氧化二氮反應,但在硝基甲烷、乙腈、乙醚或乙酸乙酯存在時,則生成硝酸銅:Cu+2N2O4→Cu(NO3)2+2NO金屬銅易溶于硝酸等氧化性酸,若無氧化劑或適宜配位試劑的存在時,則不溶于非氧化性酸,如:銅可溶于氯酸或經過酸化的氯酸鹽:3Cu + 6H+ + ClO3− → 3Cu2+ + Cl− + 3H2O存在較濃的氯離子時發生配位反應:2Cu + 6S=C(NH2)2 +2 HCl → 2Cu(I)(S=C(NH2)2)3Cl + H2[2]銅在酸性條件下能和高鍀酸根離子反應,使高鍀酸根離子還原為單質鍀:7Cu + 2TcO4- + 16H+ → 2Tc + 7Cu2+ + 8H2O[3]銅和硫化亞鐵加熱可以發生置換反應:2Cu + FeS → Cu2S + Fe銅加熱可以和三氧化硫反應,主要反應有兩種:4Cu + SO3 → CuS + 3CuOCu + SO3 → CuO + SO2

基本分類

自然界中存在形態分類

自然銅------銅含量在99%以上,但儲量極少。

氧化銅礦-----為數也不多 

硫化銅礦-----含銅量極低,一般在2--3%左右,世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來的。

生產過程分類

銅精礦----冶煉之前選出的含銅量較高的礦石。 

粗銅------銅精礦冶煉後的產品,含銅量在95-98%。 

純銅------火煉或電解之後含量達99%以上的銅。火煉可得99-99.9%的純銅,電解可以使銅的純度達到99.95-99.99%。

主要合金成份分類

黃銅-----銅鋅合金

青銅-----銅錫合金等(除了鋅鎳外,加入其他元素的合金均稱青銅)。

白銅-----銅鈷鎳合金

產品形態分類

銅管、銅棒、銅線、銅板、銅帶、銅條、銅箔等。

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