銅的相關性質及用途

一、銅的電子結構和價態(tài)

銅的原子序數(shù)是29，屬周期表中IB族。其電子層排列為［Ar］3d104s1，好像相似于鉀的［Ar］4s1。但由于d電子的屏蔽效果遠弱于p電子，因此，銅的榜首電離勢7.726Ev，而第二、三電離勢反又比鉀低約10eV。這既顯現(xiàn)銅是一個不十分生動的金屬，在金屬活動次序中處于賤金屬與貴金屬之間，又標明其可能有多種價態(tài)。

銅常見的習化態(tài)為＋2和＋1。Cu（Ⅱ）為較安穩(wěn)的價態(tài)。在十分強氧化條件下才干生成Cu（Ⅲ）的化合物，如CuF3。

二、銅的化合物和配位化合物

銅的化合物有數(shù)百種之多，其間最具工業(yè)使用價值的是硫酸銅、氧化銅以及氯化亞銅、氧化亞銅等。Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）都生成許多安穩(wěn)的配位化合物，其間Cu（Ⅱ）的合作物、Cu（Ⅰ）的氯合作物在濕法冶金上都有重要意義。

Cu（Ⅱ）配位數(shù)為4時一般是平面正方形配位，配位數(shù)為6時是畸變的八面體型構型。Cu（Ⅰ）生成的合作物多為直線形。一起含有氮和氧給體的螯合配體如水楊酸肟、偶氮姻、8－羥基及其替代物與Cu2＋構成多種安穩(wěn)的螯合物，一般也具有平面四方形的結構，正是在這些配體的根底上開展了許多商業(yè)銅萃取劑。平面四方形的結構特征構成了銅的別離化學根底。

三、銅的生物功用和衛(wèi)生標準

有許多生物體中有含銅蛋白酶，有些腹足類、頭足類和甲殼類動物血漿中運送氧的便是銅藍蛋白。人血清中血漿銅藍蛋白含8個銅原子，具有催化Fe2＋氧化的功用。一個人每日需攝入2.5～5mg銅，體內有100～200mg銅，大多在肌肉中。

銅鹽對低等生物有很強的毒性，地面水限制含銅量0.1mg/L，工業(yè)廢水排放含銅量應小于1mg/L。WHO主張飲用水答應含銅0.05～1.5mg/L。美國規(guī)則作業(yè)場所（時刻加權均勻）閾值為：粉塵1mg/m3，煙塵0.2mg/m3。

四、銅的物理性質

銅的晶體為面心立方晶格，密度為8.96t/m3，熱導率為394W/（m·K），20℃時電阻率為1.6730μΩ/cm，電阻率在1～100℃的溫度系數(shù)為0.00681，熔點是1083℃，熔化潛熱為212kJ/kg，20℃時比熱容為384J/（kg·℃），沸點是2595℃，線膨脹系數(shù)為16.5×10－6℃－1，抗拉強度23×104kPa，彈性模量系數(shù)（10.2～12）×104MPa，剛性模量系數(shù)44000MPa。

五、銅的標準和用處

我國電解銅履行世界GB466－82。世界上常常選用倫敦金屬交易市場（LME）A級標準，我國高純陰極銅的標準與此相似。

純銅用于電線、電器。銅構成多種具有首要工業(yè)價值的合金。銅與鋅的合金稱作黃銅，銅與錫的合金為青銅，用于軸承、開關、換熱器等。銅與鋁的合金稱作鋁青銅，銅與鈹合金稱作鈹青銅均具有杰出的力學性能，用于機械和外表零件制作。銅鎳生成白色合金，抗腐蝕性強，用于閥門、泵、裝修等。銅及其合金首要使用于電力、機械、交通、建筑、電子、外表等職業(yè)。

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