4月12日,三星堆遗址考古发掘“上新”!一件完整的青铜圆口方尊被成功提取,这也是经科学考古发掘出土的首件完整的青铜圆口方尊。我国的古文明悠久而深远,青铜器则是其缩影与再现。铜是生命必须的元素,也是人类最早发现和使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生的各个方面产生了深远的影响。今天,我们来一起认识下铜元素吧。
铜的发现
铜自史前时代以来就广为人知。它已被开采超过5000年。至少从公元前9000年开始,人类就开始使用这种金属。在伊拉克,科学家发现了一个公元前8700年的铜吊坠。我国早在新石器时代的早中期就已经进入铜器和石器并用时代,仰韶文化时期就有了红铜器物。
铜的命名
塞浦路斯的美丽矿山 (来源:必应网)
在西方,铜被称为“cuprum”,指的是塞浦路斯岛,该岛是在古代最主要的铜产地之一。公元前6世纪,古罗马人占领了塞浦路斯岛,大量开采岛上的铜矿,用来铸造钱币。希腊语Kypros(塞浦路斯)在拉丁语中拼写为Cyprium,塞浦路斯岛上的铜就被称为Cyprium aes(塞浦路斯矿石),后来在拉丁语中被缩略为cuprum。铜的英语单词copper就来源于此。英语中与铜有关的另一个单词是 bronze ,表示“青铜”,是铜和锡、铅的合金。美国警察之所以被昵称为 “cops”或“coppers”是因为他们的制服曾经带有铜纽扣。
铜的简述
铜金属
(来源:THOUGHTCO)
铜,元素符号是Cu,原子序数为29。铜在周期表中,位于银和金正上方。单质铜为红色,具有明亮的金属光泽。它具有延展性并且是良好的热和电导体(导电率仅次于银)。铜的熔点为1083.4 +/- 0.2 ℃,沸点为2567 ℃,比重为8.96(20°C),化合价为1或2。有28种已知的铜同位素,范围从Cu-53到Cu-80。其中包含两种稳定的同位素:Cu-63(丰度为69.15%)和Cu-65(丰度为30.85%)。
铜的用途
近代,铜广泛用于电气工业、水暖、电子计算机的集成线路、航天航空导线、太阳能铜管、印刷电路等领域。一辆普通家用轿车的电子和电动附件所需的铜线长度长达1千米。铜合金可用作造船材料。铜化合物对无脊椎动物有毒,可用作杀藻剂和杀虫剂,可以控制霉菌或真菌引起的病害。
铜与健康
铜的健康益处
(来源:Brianna Gilmartin, Verywell Healty)
铜有很多健康益处,是人体健康不可或缺的微量营养液。铜缺乏会导致铁缺乏并损害神经和免疫系统功能。铜过多或过少都会影响大脑功能的运作。此外,铜还具有抗炎特性、抗氧化性能、改善心血管健康、促进免疫健康、保护骨骼密度并降低骨质疏松风险。铜在人体中过量存在时,会产生中毒症状,如胃痛、恶心、头痛,甚至会出现肝硬化、黄疸、红细胞异常等。成年人和儿童每天摄入约900微克的铜。铜的良好饮食来源来自于以下食物:贝类、谷类、深色绿叶蔬菜、坚果等。
铜与科学研究
铜因其至关重要的化学特性及生物学功能,在科学研究中不断发挥着积极作用。铜的多功能性大部分源于其参与的三种不同化学反应的能力:路易斯酸催化,单电子转移过程和双电子转移反应。在路易斯酸催化中,Cu+或Cu2+将不同分子聚集在一起并促进它们之间的化学反应。著名的例子是铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应,称为点击化学。生物学中,铜进行的单电子转移过程(在Cu+和Cu2+之间交替)是必不可少的。为生命活动提供能量的呼吸作用是在细胞内的线粒体中进行的,线粒体内膜上分布着含铜酶。铜锌基超氧化物歧化酶可将超氧阴离子转化为毒性稍低的过氧化氢,再将其转化为氧气和水,从而保护细胞免受活性氧的影响。铜催化的双电子转移反应(也称为偶联反应)已经广泛应用于有机合成,以方便地生成sp2碳-碳,碳-杂键,可节省贵金属的消耗来降低成本,亦可促进绿色化学的发展。
标签: 元素
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