【銅用途】銅的用途及應用領域 |用途廣泛的工業金屬 |

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銅是自然界中可以直接使用金屬其中一種(天然金屬),這使得其西元前8000年時多個地區人們使用,數千年後,銅西元前5000年成為首個硫化礦石中冶煉出的金屬;西元前4000年成為第一個模具中塑形金屬,西元前3500年另一種金屬錫鍛造成了人類史第一個合金——青銅[3]。

古羅馬時期,銅礦大多賽普勒斯開採,同時使這種金屬得到最初名字Cyprium(賽普勒斯金屬),後演變Cuprum(拉丁語),而現在常用copper是於西元1530年前後第一次使用[4]。

銅自然界中經常形成二價銅鹽類,它們使銅礦、孔雀石和綠松石礦物具有藍色或綠色,並且歷史上用作顏料。

氧化成銅綠銅在建築物屋頂上。

而有時銅被用裝飾藝術上,而且不管是元素型態或形成化合物銅會利用。

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 oxidase)組成成分。

軟體動物和甲殼類動物中,銅是組成血液色素血藍蛋白(blood pigment hemocyanin)成分,而魚類或其他脊椎動物中,鐵血紅蛋白複合體取代。

另外,人體中,銅主要分佈肝、肌肉和骨骼中[5],而成人每公斤體重含有1.42.1毫克銅[6]。

銅鹵素、互鹵化物、硫、硒腐蝕,硫化橡膠可以使銅變。

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這些元素原子最外層只有一個電子,位於s亞層,次外層電子d亞層。

原子間相互作用s亞層電子形成金屬鍵主,而d亞層影響。

d亞層金屬原子,銅金屬鍵共價成分多,而且很,所以單晶銅硬度、延展性。

[7] 宏觀上,晶格中存在缺陷(如晶界),阻礙了材料外加壓力下流動,從而使硬度增加。

因此,銅是細粒多晶,硬度單晶銅。

[8]
銅不但,導電性(59.6×106 S/m)、導熱性(401 W/(m·K))也好,室温下在金屬單質中於銀。

[9]這是因為室温下電子金屬中運動阻力主要來於電子因晶格振動而發生散射,而金屬散射。

[7]銅露天環境下允許電流密度3.1×106 A/m2(橫截面),電流會使過。

[10]像其他金屬,銅和其他金屬並置會發生電化腐蝕(英語:galvanic corrosion)。
銅用途

[11]
銅是四種天然色澤不是灰色或銀色金屬元素之一,另外三種是銫、金(黃色)和鋨(藍色)。

[12]銅單質呈橙紅色,接觸空氣後失去光澤而變紅。

銅這種顏色是於全滿3d亞層和半4s亞層之間電子躍遷——這兩個亞層之間能量應於橙光。

銫和金呈黃色是這個原理。

[7]
銅和水反應,但和空氣中氧氣反應,形成一層棕褐色氧化銅,但和鐵暴露空氣中形成鐵鏽,銅鏽能保護下面銅免受進一步腐蝕。

銅質建築物(如女神像)上常可見到一層銅(鹼式碳酸銅)[13]銅接觸硫後生成各種硫化物而失去光澤。

[14]銅氧化態有0、+1、+2、+3、+4,其中+1和+2是見氧化態。

+3氧化態有六氟合銅(III)酸鉀,+4氧化態有六氟合銅(IV)酸銫,0氧化態Cu(CO)2可通過氣相反應基質隔離方法檢測到[15]。

銅鹵素、互鹵化物、硫、硒腐蝕,硫化橡膠可以使銅變。

銅室温下和四氧化二氮反應,但硝基甲烷、乙腈、乙醚或乙酸乙酯存在時,則生成硝酸銅:
金屬銅易溶於硝酸氧化性酸,若無氧化劑或配位試劑存在時,溶於非氧化性酸,如:
銅酸性條件下能和鍀酸根離子反應,使鍀酸根離子質鍀:
銅加熱可以和三氧化硫反應,主要反應有兩種:
銅乾燥空氣中,可保持金屬光澤。

但空氣中,表面會生成一層銅(鹼式碳酸銅,分子式:Cu2(OH)2CO3),保護內層銅氧化。

反應方程式:
銅有29個同位素。

63Cu和65Cu,63Cu存在銅中佔69%;它們自旋量子數3/2。

[19]其他同位素有放射性,其中是67Cu,半衰期61.83時。

[19]確定7個亞穩態核素特性,其中68mCu半衰期,3.8分鐘。

質量數64以上核素發生β衰變,質量數64以下核素發生電子發射。

64Cu兩種衰變會發生,半衰期12.7時。

[20]
銅地殼中含量0.01%。
銅用途

大部分銅是斑岩銅礦中露天開採提取(英語:Copper extraction techniques)。

這種銅礦含有0.4%到1.0%銅。

智利丘基卡馬塔,美國猶他州的賓厄姆峽谷礦和美國新墨西哥州奇諾礦(英語:Chino Mine)這種銅礦。

英國地質調查局(BGS)統計,2005年智利銅礦產量,佔到全球產量三分之一強,接下來是美國、印度尼西亞和秘魯。

[9]銅可原地浸出(英語:In situ leach)法開採,亞利桑那州幾個銅礦是這種方法首選。

[25]銅使用量增加,而可開採量能滿足所有國家達到發達國家使用量。

[26]
銅價認為是反映世界經濟指標。

[29]銅價歷來波動[30],1999年6月創下0.60美元每磅(1.32美元每公斤)後翻了六倍,升至2006年5月3.75美元每磅(8.27美元每公斤),到了2007年2月降至2.40美元每磅(5.29美元每公斤),到同年4月反彈3.50美元每磅(7.71美元每公斤)。

黃銅是銅鋅合金。

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銅- 維基百科,自由的百科全書

銅的用途及應用領域

[32]
銅礦含銅量0.6%,商業銅礦主要是硫化物礦,是黃銅礦(CuFeS2),其次是輝銅礦(Cu2S)。

[33]礦石粉碎後泡沫浮選(英語:froth flotation)或生物浸出濃縮,含銅量提高10%到15%。

[34]然後礦石二氧化硅一起閃速熔煉(英語:flash smelting),可鐵轉化礦渣(英語:slag)除去。

這個過程利用了鐵硫化物轉化成氧化物,然後和二氧化硅反應生成硅酸鹽礦渣漂浮熔物表面的特點。

生成銅鋶成分為硫化亞銅,焙燒(英語:Roasting (metallurgy))後轉化成氧化亞銅:[33]
這種工藝只把一半硫化物轉化成氧化物,生成氧化物其餘硫化物氧化後去除。

所得產物電解精煉,陽極泥裏含金和鉑可利用。

這一步利用了銅氧化物原成金屬單質特點。

天然氣銅上吹以去除大部分剩餘的氧化物,然後產物進行電解精煉,得到銅。

[35]
銅像鋁,不管是原材料還是產品中,能100%回收。
銅用途

體積計算,銅回收量於鐵和鋁,排名第三。

估計開採出的銅有80%現在使用。

[36]國際資源小組《社會金屬存量(英語:Metal Stocks in Society report)》報告估計,全球社會人均擁有35到55公斤銅可以使用,其中發達國家人均擁有量(140到300公斤),而欠發達國家人均擁有量(30到40公斤)。

[37]
銅回收過程和開採過程基本相同,但步驟。

純度廢銅熔爐中熔化、、然後鑄造成坯(英語:billet)和錠。

純度廢銅通過硫酸中電鍍方法精煉。

[38]
銅合金種類眾多,用途。

黃銅是銅鋅合金。

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誰是「 銅博士」? 銅:用途廣泛的工業金屬

銅的主要用途有哪些- 百科

青銅指銅錫合金,但可指鋁銅(英語:aluminium bronze)其他銅合金。

珠寶業中,銅是克拉金、克拉銀合金組分之一[39],於克拉金焊料,能改變合金顏色、硬度和熔點。

[40]
銅和鎳合金稱為白銅,於面額硬幣,常用作包層。

5美分硬幣(nickel)含75%銅,25%鎳,勻質材料。

90%銅和10%鎳合金抗腐蝕性能,於各種接觸海水零件部位。

銅鋁合金(含7%鋁)呈金色,於裝飾,令人賞心。

[23]有些含鉛焊料錫和一小部分銅其他金屬合金。

[41]
銅化合物種類,其見氧化數是+1和+2,稱為亞銅(cuprous)和銅(cupric)。

[42]
和其他元素一樣,銅能夠形成二元化合物,即只有兩種元素組成化合物,主要有氧化物、硫化物和鹵化物。

氧化物有氧化亞銅和氧化銅,硫化物有很多種,其中硫化亞銅和硫化銅。

銅一價鹵化物有氯化亞銅、溴化亞銅和碘化亞銅,二價鹵化物有氟化銅、氯化銅和溴化銅。

若嘗試製備碘化銅,會得到碘化亞銅和碘單質。

[42]
銅其它化合物有硫酸銅、硝酸銅、乙酸銅、四氟硼酸銅,這些化合物有藍色調(乙酸銅藍綠)。

溶有氫氧化銅、氫氧化亞銅、鹼式碳酸銅。

和其他金屬,銅和其他配體形成配合物。

水溶液中二價銅[Cu(H2O)6]2+離子存在,過渡金屬水合絡合物中具有水分子交換速率(即水分子配體結合和分離速率)。

加入氫氧化鈉後形成亮藍色氫氧化銅沉澱。

反應方程式可寫成:
加入氨水會發生類似反應。

氨水過量時沉澱溶解,生成氫氧化四氨合銅(英語:Schweizer’s reagent):
銅可以和其他含氧酸根離子(英語:Oxyanion)形成配合物,如乙酸銅、硝酸銅和碳酸銅。

硫酸銅可生成五水合物藍色晶體,是實驗室中見銅化合物,於殺真菌劑波爾多液。

多元醇(即含有多於一個羥基有機化合物)能銅鹽反應。

例如,銅鹽能於檢驗原糖。

是本內迪克特試劑和斐林試劑有糖存在情況下會變色,藍色二價銅變為紅色氧化亞銅。

[43]施魏策爾試劑(英語:Schweizer’s reagent)和其他相關乙二胺胺配合物能溶解纖維素。

[44]氨基酸能二價銅形成螯合物。

有很多液相檢驗二價銅離子方法,如亞鐵氰化鉀二價銅鹽生成棕色沉澱。