銅的解析
一、銅的概述 銅是人體所必須的一種微量元素, 是人類發現最早的金屬之一,是人類廣泛使用的一種金屬,屬於重金屬。 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。銅是一種存在於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。 銅礦石 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。 硫酸銅廠家,硫酸鋅廠家,鹼式氯化銅,鹼式碳酸銅,氯化亞銅 - 諸城市康泰化工有限公司
銅是唯一的能大量天然產出的金屬,也存在於各種礦石(例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、赤銅礦和孔雀石)中,能以單質金屬狀態及黃銅、青銅和其他合金的形態用於工業、工程技術和工藝上。 青銅禮樂器 二、銅的物理性質 銅呈紫紅色光澤的金屬,密度8.92克/立方厘米。熔點1083.4±0.2℃,沸點2567℃。有很好的延展性。導熱和導電性能較好。
銅有29個同位素。Cu(63)和Cu(65)很穩定, Cu在自然存在的銅中約佔69%;它們的自旋量子數都為3/2。
磁性:
抗磁性 晶體類型:
硫酸銅廠家,硫酸鋅廠家,鹼式氯化銅,鹼式碳酸銅,氯化亞銅 - 諸城市康泰化工有限公司面心立方結構 電阻率:1.75×10-8 聲音在其中的傳播速率(室溫)3810(m/S) 固態密度 8960 kg/m3 液態密度 8091 kg/m3 比熱: 370 J/(kg·K) 熱導率:400 W/m.K 原子半徑:186 pm 化合價通常為+2,也有+1(3價銅僅在少數不穩定的化合物中出現) 氧化態主要:+Ⅱ其他:+Ⅰ 在地殼中的含量(ppm):50 在太陽中的含量(ppm):0.7 電離能:7.726電子伏特 焰色為:綠色 三、銅的化學性質 銅原子結構示意圖 銅與氧氣的反應 銅是不太活潑的重金屬,在常溫下不與乾燥空氣中的氧化合,加熱時能產生黑色的氧化銅, 如果繼續在很高溫度下燃燒,就生成紅色的Cu2O: 在潮濕的空氣中放久後,銅表面會慢慢生成一層銅綠(鹼式碳酸銅), 銅綠可防止金屬進一步腐蝕,其組成是可變的。
銅絲跟銅粉 銅與鹵素、硫及氯化鐵的反應 銅在常溫下就能與鹵素直接化合。 Cu + Cl2 =CuCl2(也可在點燃條件下進行) 加熱時,銅與硫直接化合生成Cu2S: 2Cu + S =Cu2S 在電子工業中,常用FeCl3溶液來刻蝕銅,以製造印刷線路。 Cu + 2FeCl3 =2FeCl2 + CuCl2 銅與空氣和稀酸反應 在電位序(金屬活動性順序)中,銅族元素都在氫以後,所以不能置換稀酸中的氫。但當有空氣存在時,銅先生成氧化銅,然後再與酸作用然後緩慢溶於這些稀酸中: 2Cu + 4HCl + O2= 2CuCl2 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2= 2CuSO4 + 2H2O 銅與濃鹽酸反應 濃鹽酸在加熱時也能與銅反應,這是因為Cl和Cu形成了較穩定的配離子[CuCl4],使Cu=Cu + e的平衡向右移動: 2Cu + 8HCl(濃)== 2H3[CuCl4] + H2↑ 銅與氧化性酸反應 銅易為HNO3、熱濃硫酸等氧化性酸氧化而溶解: Cu + 4HNO3(濃) =Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Cu + 2H2SO4(濃) =CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 銅能充當一些有機物的催化劑 2CH3CH2OH+O2 —(Cu或者Ag,加熱)—→2CH3CHO+2H2O 三、銅化合物 銅最常見的價態是+1和+2。 銅(I) 銅(I)又稱亞銅,氯化亞銅、氧化亞銅都是常見的一價銅化合物。[Cu(NH3)2]是亞銅和氨的配離子,無色,易被氧化。 銅(II) 銅(II)是銅最常見的價態,它可以和絕大部分常見的陰離子形成鹽,如總所周知的硫酸銅,存在白色的無水物和藍色的五水合物。鹼式碳酸銅,又稱銅綠,有好幾種組成形式。 氯化銅和硝酸銅也是重要的銅鹽。 銅(II)可以形成一系列的配離子,如[Cu(H2O)4]藍色、[CuCl4]黃綠、[Cu(NH3)4]深藍等,它們的顏色也不盡相同。 常用銅化合物 硫酸銅(五水、一水和無水)、醋酸銅(CH3COO)2Cu·H2O)、氧化銅CuO和氧化亞銅Cu2O)、氯化銅 (CuCl2)和氯化亞銅(CuCl) 、氯化銅(CuCl2)、硝酸銅(Cu(NO3)2)、氰化銅(Cu(CN)2)、脂肪酸銅、環烷酸銅(C22H14CuO4)等 。 硫酸銅(五水合硫酸銅) 化學式CuSO?·5H?O,呈藍色,俗稱藍礬。 它往往也是生產其它許多鹽類的原料。 四、銅的用途。 銅是與人類關係非常密切的有色金屬,被廣泛地 應用於電氣、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於鋁。 銅是一種紅色金屬,同時也是一種綠色金屬。說它是綠色金屬,主要是因為它熔點較低,容易再熔化、再冶煉,因而回收利用相當地便宜。 工業機器和設備是另外一個主要的應用市場,在當中銅往往有比較長的使用壽命。 硬幣和軍火是這方面主要的終端用戶。子彈很少回收,一些硬幣可以熔化,而還有許多則由收藏者或儲蓄者保存,不可以進行回收。 在機械和運輸車輛製造中,用於製造工業閥門和配件、儀錶、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。 在化學工業中廣泛應用於製造真空器、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,用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。 醫學中,銅的殺菌作用很早就被認知。自20世紀50年代以來,人們還發現銅有非常好的醫學用途。 20世紀70年代,中國醫學發明家劉同慶 研究發現,銅元素具有極強的抗癌功能,並成功研製出相應的抗癌藥物「克癌症7851」,在臨床上獲得成功。 後來,墨西哥科學家也發現銅有抗癌功能。新世紀,英國研究人員又發現,銅元素有很強的殺菌作用。 相信不久的將來,銅元素將為提高人類健康水平做出巨大貢獻。 五、銅的合金 銅可用於製造多種合金,銅的重要合金有以下幾種: 1、黃銅 黃銅是銅與鋅的合金,因色黃而得名。 黃銅的機械性能和耐磨性能都很好,可用於製造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼等。 黃銅敲起來聲音好聽,因此鑼、鈸、鈴、號等樂器都是用黃銅製做的。 黃銅棒 黃銅大門+黃銅鎖具 黃銅庭院大門 銅燈籠 2、航海黃銅 銅與鋅、錫的合金,抗海水侵蝕,可用來製作船的零件、平衡器。 3、青銅 銅與錫的合金叫青銅,因色青而得名。 在古代為常用合金(如中國的青銅時代)。青銅一般具有較好的耐腐蝕性、耐磨性、鑄造性和優良的機械性能。用於製造精密軸承、高壓軸承、船舶上抗海水腐蝕的機械零件以及各種板材、管材、棒材等。 青銅還有一個反常的特性——「熱縮冷脹」,用來鑄造塑像,冷卻後膨脹,可以使眉目更清楚。 青銅人面方鼎 4、磷青銅 銅與錫、磷的合金,堅硬,可制彈簧。 5、白銅 白銅是銅與鎳的合金,其色澤和銀一樣,銀光閃閃,不易生銹。常用於製造硬幣、電器、儀錶和裝飾品。 白銅手爐 6、十八開金(18K金或稱玫瑰金) 6/24的銅與18/24的金的合金
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