铜是一种化学元素,它的化学符号是Cu(拉丁语Cuprum),它的原子序数是29,是一种过渡金属。
铜的特性
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| 总体特性 | |||||||||||||||||||||||||
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| 名称, 符号, 序号 | 铜、Cu、29 | ||||||||||||||||||||||||
| 系列 | 过渡金属 | ||||||||||||||||||||||||
| 族, 周期, 元素分区 | 11族, 4, d | ||||||||||||||||||||||||
| 密度、硬度 | 8920 kg/m3、3.0 | ||||||||||||||||||||||||
| 颜色和外表 |
铜金属色 铜离子(II):蓝色 | ||||||||||||||||||||||||
| 地壳含量 | 0.01 % | ||||||||||||||||||||||||
| 原子属性 | |||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 63.546 原子量单位 | ||||||||||||||||||||||||
| 原子半径(计算值) | 135(145)pm | ||||||||||||||||||||||||
| 共价半径 | 138 pm | ||||||||||||||||||||||||
| 范德华半径 | 140 pm | ||||||||||||||||||||||||
| 价电子排布 | [氩]3d104s1 | ||||||||||||||||||||||||
| 电子在每能级的排布 | 2,8,18,1 | ||||||||||||||||||||||||
| 氧化价(氧化物) | 2,1(弱碱性) | ||||||||||||||||||||||||
| 晶体结构 | 面心立方晶格 | ||||||||||||||||||||||||
| 物理属性 | |||||||||||||||||||||||||
| 物质状态 | 固态(反磁性) | ||||||||||||||||||||||||
| 熔点 | 1357.6 K(1084.4 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 2840 K(2567 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| 摩尔体积 | 7.11×10-6m3/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 汽化热 | 300.3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 熔化热 | 13.05 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 蒸气压 | 0.0505 帕(1358K) | ||||||||||||||||||||||||
| 声速 | 3570 m/s(293.15K) | ||||||||||||||||||||||||
| 其他性质 | |||||||||||||||||||||||||
| 电负性 | 1.9(鲍林标度) | ||||||||||||||||||||||||
| 比热 | 380 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||
| 电导率 | 59.6×106/(米欧姆) | ||||||||||||||||||||||||
| 热导率 | 401 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||
| 杨氏模数 | 124 GPa | ||||||||||||||||||||||||
| 第一电离能 | 745.5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 第二电离能 | 1957.9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 第三电离能 | 3555 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 最稳定的同位素 | |||||||||||||||||||||||||
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| 核磁共振特性 | |||||||||||||||||||||||||
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| 在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准气温和气压 | |||||||||||||||||||||||||
显著的特性
纯铜是一种坚韧、柔软、富有延展性的紫红色而有光泽的金属,1克的铜可以拉成3000米长的细丝,或压成10多平方米几乎透明的铜箔。纯铜的导电性和导热性很高,仅次于银,但铜比银要便宜得多。
铜的颜色很像金,但发红,铜离子的颜色为蓝色。有剧毒,不过,用特定加工法加工的铜没有毒。
铜在干燥空气中安定,可保持金属光泽。但在潮湿空气中,表面会生成一层铜绿(碱式碳酸铜,分子式:Cu2(OH)2CO3),保护内层的铜不再被氧化。反应方程式:

历史
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。
含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2,赤铜矿Cu2O,辉铜矿Cu2S等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。反应方程式:

另外,斑铜矿也是很常见的铜矿石。
纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──青铜。青铜比纯铜坚硬,使人们制成的劳动工具和武器有了很大改进,人类进入了青铜时代,结束了人类历史上的新石器时代。
应用
铜的最普遍用途在于制造电线,通常现时所用的电线都是由纯铜制成,这是因为它的导电性和导热性都仅次于银,但却比银便宜得多。
而铜可用于制造多种合金,铜的重要合金有以下几种:
黄铜
黄铜是铜与锌的合金,因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。 航海黄铜
铜与锌、锡的合金,抗海水侵蚀,可用来制作船的零件、平衡器。 青铜
铜与锡的合金叫青铜,因色青而得名。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”,用来铸造塑像,冷却后膨胀,可以使眉目更清楚。 磷青铜
铜与锡、磷的合金,坚硬,可制弹簧。 白铜
白铜是铜与镍的合金,其色泽和银一样,银光闪闪,不易生锈。常用于制造硬币、电器、仪表和装饰品。 十八开金(18K金)
6/24的铜与18/24的金的合金。红黄色,硬度大,可用来制作首饰、装饰品。
铜对人体的作用
主条目:铜营养
铜的离子(铜质)对生物而言,不论是动物或植物,是必需的元素。人体缺乏铜会引起贫血,毛发异常,骨和动脉异常,以至脑障碍。但如过剩,会引起肝硬化、腹泻、呕吐、运动障碍和知觉神经障碍。
一般来说,牛肉、葵花籽、可可、黑椒、羊肝等等都有丰富的铜质。
世界10大铜消费国之消费量
单位:千公吨
| 国名 | 1977 | 1982 | 1987 | 1992 |
|---|---|---|---|---|
| 美国 | 1986.6 | 1664.2 | 1276.7 | 2057.8 |
| 日本 | 1127.1 | 1243.0 | 1276.6 | 1613.2 |
| 德国 | 894.9 | 847.8 | 970.1 | 994.8 |
| 前苏联 | 1290.0 | 1320.0 | 1270.0 | 880.0 |
| 中国 | 346.0 | 398.0 | 470.0 | 590.0 |
| 法国 | 326.1 | 419.0 | 399.0 | 481.2 |
| 意大利 | 326.0 | 342.0 | 420.0 | 470.7 |
| 比利时 | 295.4 | 277.1 | 291.8 | 372.0 |
| 韩国 | 53.2 | 131.9 | 259.0 | 343.2 |
| 英国 | 512.2 | 355.4 | 327.7 | 269.4 |
| 十大国消费量 | 7157.5 | 6998.4 | 7810.9 | 8072.3 |
| 全球消费量 | 9059.9 | 9033.1 | 10413.6 | 10714.0 |
世界十大铜矿产国
年产量(千公吨)
| 国名 | 1977 | 1982 | 1987 | 1992 |
|---|---|---|---|---|
| 智利 | 1056.5 | 1242.2 | 1412.9 | 1940.0 |
| 美国 | 1346.8 | 1147.0 | 1243.6 | 1760.5 |
| 加拿大 | 780.9 | 612.4 | 794.1 | 764.2 |
| 赞比亚 | 656.2 | 574.5 | 463.2 | 440.0 |
| 波兰 | 284.8 | 376.0 | 438.0 | 387.0 |
| 中国 | 99.8 | 175.0 | 250.0 | 375.0 |
| 俄罗斯 | 853.0 | 560.0 | 630.0 | 375.0 |
| 秘鲁 | 350.1 | 353.8 | 417.6 | 368.1 |
| 哈萨克 | - | - | - | 350.0 |
| 澳大利亚 | 220.0 | 245.3 | 232.7 | 326.0 |
| 十国小计 | 5666.1 | 5286.2 | 5882.1 | 7085.8 |
| 全球总计 | 7716.4 | 7622.3 | 8306.3 | 9289.6 |
英文名
ketones
别名
血清铜;Cu
正常值
分光光度分析法、比色法:
出生~6个月: 3.14~10.99μmol/L (20~70μg/dl)
6岁: 14.13~29.83μmol/L (90~190μg/dl)
成人: 男:10.99~21.98μmol/L (70~140μg/dl) 女:12.56~24.34μmol/L (80~155μg/dl)
妊娠足月:18.53~47.41μmol/L (118~302μg/dl)
成人(红细胞):14.13~23.55μmol/L (90~150μg/dl)
化验结果意义
(1)增多: ①内分泌疾病:生长激素缺乏症、艾迪生病、使用雌激素等。 ②精神、神经疾病:抗痉挛剂的使用、偏食症(Pica)等。 ③骨肌肉疾病:骨形成不全症、风湿性关节炎等。 ④消化系:肝疾病、胆道闭锁症、原发性硬化性胆管炎、毛细胆管性肝炎、原发性胆汁性肝硬化等。 ⑤血液及恶性肿瘤疾病:白血病、恶性淋巴瘤、骨肉瘤、镰状细胞性贫血、卵巢癌等。 ⑥感染性疾病。 ⑦其他:妊娠、口服避孕药、糙皮病、急性心肌梗死、原发性肺动脉高压症、老年性黄斑变性症等。
(2)减少: ①摄取不足:动物性蛋白质缺乏的饮食食品加工中铜丢失(粉乳)、苯丙氨酸牛奶治疗中苯丙酮酸尿症、完全静脉高营养法(不含铜)、精神性厌食症等。 ②吸收障碍: A.先天性铜吸收障碍:鬈发综合征(Kinkghair syndrome)。 B.脂肪泻、慢性腹泻、蛋白漏出性胃肠症、儿童脂肪泻。 ③过度丧失 从尿中排泄过多:肾病综合征、库欣综合征、使用类固酮等。 ④先天性肝脏铜代谢异常:wilson综合征(肝豆状核变性综合征)。 ⑤其他:服用锌剂。
化验取材
血液
化验方法
血液无机物测定
化验类别一
血液生化检查
化验类别二
血液无机物测定
参考资料
《新编临床检验与检查手册》、《新编化验员工作手册》
- 生长激素缺乏症
- 肝豆状核变性
- 急性心肌梗死
- 恶性淋巴瘤