铜的介绍

发布时间:2016-03-30 19:31

铜是人类最早发现的金属之一，同时也是最早被人类使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿。铜属于过渡金属的一种，其原子序数是29。由于其很容易与其他一些金属形成合金，而这种合金拥有较好的耐腐蚀能力、光泽度高并且容易加工，因此早期多用于制造货币使用。而随着社会的发展，铜开始被用于制造武器和器皿等。发展至现今社会，随着冶炼技术和开采技术的不断提高铜的应用已经越来越广泛。

一、铜的物理和化学性质

在常态之下，铜呈紫红色光泽金属，其熔点为1083.4±0.2℃，而沸点为2567℃。铜的密度为8.92克/立方厘米，其拥有很好的延展性、导热性和导电性。由于铜拥有29个同位素，这令其的稳定性较好。也正是因为铜的稳定性较强，其在常温下不会与干燥空气中的氧进行化合作用。但是通过加热或放置在潮湿的空气中，铜将会与氧气发生化学反应并生成不同的化合物。相对于氧气来讲，铜在常温下就可以与卤素发生化合反应。而通常情况下，铜是无法将稀酸中的氢置换出来，但是当空气存在时,铜可以缓慢的溶于稀酸当中。

二、铜的开采和冶炼

通常情况下，铜矿中开采出来的矿石经过筛选后留下了含铜量较高的铜精矿或是铜矿砂。随后铜精矿或矿砂被工厂冶炼为精铜和铜制品，之后在经过加工等工序生产出不同的铜化合物等衍生产品来应用到不同的行业当中。

炼铜的原材料就是开采出来的铜精矿或铜矿砂，目前对矿石的划分主要为三类：硫化矿（黄铜、斑铜和辉铜）、氧化矿（赤铜、孔雀石、蓝铜矿和硅孔雀石）和自然铜（精矿砂）。在开采和选料过程当中，矿石中铜含量在0.5%-3%的铜矿就具备了开采价值。而后再通过浮选法将矿石中含铜量较低的矿石剔除出去，剩下的含铜量在8%-35%的矿石就是精矿砂。截至目前为止，世界范围内铜矿蕴含量和出口量最大的国家就是南美洲的智利，其次是秘鲁和美国。
铜矿的冶炼过程相对较为复杂，并且不同的铜矿原料的冶炼过程也不尽相同。而随着技术的发展，铜矿的冶炼技术也在不停地提高中。截至目前为止，世界范围内主要分为两种冶炼方法：火法炼铜和湿法炼铜。火法炼铜生产出的产品为阴极铜，亦称电解铜，一般适用于高品位的硫化铜矿。而湿法炼铜则适用于低品位的氧化铜，最终生成的产品被称为电积铜。通过两种方法比较来看，湿法炼铜技术的不断提高和推广可以令铜的冶炼成本大大降低。

三、铜的用途
作为最早被人类使用的金属，铜的早期用途和现今用途相去甚远。并且，随着生产的发展，人类从简单的使用单质铜到使用合金铜经过了数千甚至上万年的演变。
1、历史用途
当人类发现铜的时候还不会对其进行冶炼，因此早期人类仅仅将天然的单质铜捶打成各种器物并使用。在这一阶段，铜制品多数用于狩猎武器，随着时间的推移铜制品被慢慢运用到生活和耕种当中。然而，由于铜本身质地较软容易变形，这就促使人类开始发展铜合金产品。最有代表性的早期铜合金产品就是青铜（铜锡合金），青铜的质地较纯铜坚硬，这就令其在劳动工具和武器方面得到进一步的应用。并且，青铜的诞生令人类真正摆脱了新石器时代，生产和生活得到了极大的改善。随着时间的发展，铜开始被应用于造币当中，并且铜也广泛的被应用于饰品、乐器、铜镜等各个领域当中。然而，生产技术的不断提高也令更多的金属进入到人类的生活当中，铜的应用被慢慢冲淡。
2、现代用途
由于铜的物理和化学性质的优越性，其在现今社会生产当中占有无法取代的地位。尽管铜仍然无法超越铝在工业当中所占有的第一位置，但是其独特的导电性能令其在电子工业等领域称霸。
在现今社会，铜在电气、电子工业中的应用最为广泛，并且用量也是最大的。除此之外，铜还在化学工业、国防工业和建筑业中被广泛应用。进入20世纪后，多国的科研人员还发现了铜的医用价值，包括我国在内的医学专家都认为铜元素可以被应用到医学当中来治疗癌症。

正如文中所提到的，基于铜自身优良的物理和化学性质，现今社会对于铜的需求在逐渐的扩大。并且，随着技术的不断发展，铜的使用价值和范围也将会越来越广。