自然铜

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TUhjnbcbe - 2024/9/30 22:59:00
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铜元素是一种金属化学元素,也是人体所必须的一种微量元素,铜也是人类最早发现的金属,是人类广泛使用的一种金属,属于重金属。铜是人类最早使用的金属。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,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜,多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石,开采出来的铜矿石,经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。是唯一的能大量天然产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以单质金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。铜是质地比较柔软,带有一丝红色的,具有金属光泽的金属。在公元前年开始人类就在使用精炼的铜了。现在,其重要性仅次于铁,是人类生活中非常重要的金属原料。铜的导电性很强,仅次于银,位列第二位。此外,其导热能力也不错。在室温下,铜的导电能力是银的94%左右,而其成本却要低许多,所以在电气的配线、零件、电路、电线等上面都大量地使用铜作为原材料。铜具有美丽的光泽和色彩。其光辉常常用在建筑物上,在经过一定的时间之后,铜的表面会出现蓝绿色的铜锈,这层保护膜防止了进一步的氧化过程。因此,在屋檐上等需要防雨的地方也可能使用到铜。铜与许多金属还可以构成合金,其利用范围是非常广的。中国的第四套人民币中,5角硬币使用的是钢芯镀铜合金。在伊拉克北部被发掘的铜珠超过了1万年,据推测是由自然铜制造,这样的金属块有时会被发现。铜不难从它的矿石中提取,但可开采的矿藏相对稀少。有些,如在瑞典法伦的铜矿,从13世纪开始,曾是巨大财富的来源。一种提取这种金属的方法是烘烤硫化矿石,然后用水分离出其形成的硫酸铜。之后流淌过铁屑表面铜就会沉淀,形成的薄层很容易分离。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)可通过气相反应再用基质隔离方法检测到。铜容易被卤素、互卤化物、硫、硒腐蚀,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、乙醚或乙酸乙酯存在时,则生成硝酸铜:Cu+2N2O4==Cu(NO3)2+2NO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:铜可溶于氯酸或经过酸化的氯酸盐:3Cu+6H++ClO3==3Cu2++Cl+3H2O存在较浓的氯离子时发生配位反应:2Cu+6S==C(NH2)2+2HCl==2Cu(I)(S=C(NH2)2)3Cl+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锝:7Cu+2TcO4-+16H+==2Tc+7Cu2++8H2O[3]铜和硫化亚铁加热可以发生置换反应:2Cu+FeS==Cu2S+Fe铜加热可以和三氧化硫反应,主要反应有两种:4Cu+SO3==CuS+3CuOCu+SO3==CuO+SO2铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器,开关以及印刷线路板的制造中。在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产万发子弹,需用铜13-14吨。在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等
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