关于铜的事实


铜是一种有光泽的红棕色金属。Zelenskaya | Shutterstock)

闪亮的略带红色的铜是人类操纵的第一种金属,它仍然是当今工业中的一种重要金属。

中东发现的最古老的金属物体由铜组成;它是一个小锥子,可追溯到公元前5100年,美国硬币最初是由纯金属制成的铜(尽管现在锌含量为97.5%,铜皮薄)。

铜是世界上消耗量第三大的工业金属,仅次于铁和铝,根据美国地质调查局(USGS)。大约四分之三的铜用于制造电线、电信电缆和电子产品,除了黄金之外还有

,铜是周期表上唯一颜色不是自然银或灰色的金属。

化学描述原子序数(原子核中的质子数):29原子符号(元素周期表上):铜原子量(原子的平均质量):63.55密度:8.92克每立方厘米相室温下:固体熔点:1984.32华氏度(1084.62摄氏度)沸点:5301华氏度(2927摄氏度)同位素数(同一元素不同中子数的原子):35;2最常见的稳定同位素:铜-63(69.15%的自然丰度)和铜-65(30.85%的自然丰度)的历史和特征

大多数铜存在于矿石中,必须从矿石中熔炼或提取以获得纯度,然后才能使用。但是,根据化学数据库网站Chemicool的数据,自然化学反应有时会释放出天然的铜。

人类从铜中制造东西已经至少8000年了,并在公元前4500年左右找到了如何冶炼铜的方法。下一个技术飞跃是通过在铜中添加锡来制造铜合金,它创造了一种比单独的部分更坚硬的金属:青铜。技术发展迎来了青铜时代,这一时期涵盖了大约3300到1200年,历史上青铜工具和武器的使用。考古学家在以色列的一个古村落里发现了一个可以追溯到公元前5100年的小锥子,或者说尖头工具,它和一位中年妇女一起埋葬在一起。这把锥子代表了在中东发现的最古老的金属物体。根据2014年发表在《公共科学图书馆·综合》上的一篇文章,铜可能来自高加索地区,该地区位于俄罗斯东南部、亚美尼亚、阿塞拜疆和格鲁吉亚的山区,相距600英里(1000公里)。在古埃及,人们用铜合金制作珠宝,包括脚趾环。美国地质勘探局称,研究人员还在以色列发现了公元前10世纪的大量铜矿。

地球上约三分之二的铜是在火成岩(火山岩)中发现的,约四分之一的铜是在沉积岩中发现的。该金属具有延展性和延展性,导热性和电性良好,是铜广泛应用于电子和布线的原因。“KdSPE”“KDSPS”铜因氧化反应而变绿;即,当暴露于水和空气时,铜失去电子。产生的氧化铜是一种暗绿色。这种氧化反应是镀铜自由女神像是绿色而不是橙红色的原因。根据《铜开发协会》,一个风化层的氧化铜只有0.005英寸(0.127毫米)厚的大衣“自由女神”,覆盖物重约80吨(73公吨)。根据纽约历史学会的说法,铜色到绿色的转变是逐渐发生的,到1920年,也就是雕像被奉献和揭幕后的34年,就完成了?

这里有一些关于铜的有趣的事实:

根据荷兰历史学家彼得范德克罗格特(Peter van der Krogt)的说法,“铜”一词有几个词根,其中许多词根来自拉丁语单词cuprum,它的意思是图迪是第一个证明这可能有临床益处的人。

除了铜,研究人员对ICU的情况没有任何改变;医生和护士仍然洗手,清洁照常进行。研究人员于2013年在《感染控制与医院流行病学》杂志上发表了他们的研究结果。根据《美国感染控制杂志》(American journal of Infection Control)2017年发表的一篇文章,研究人员发现,在听诊器上,铜内衬的细菌数量明显减少在镀铜听诊器上,66%的听诊器完全没有细菌。进一步的研究正在继续测试镀铜在其他医疗病房的想法,特别是在病人比重症监护室流动性更大的地区。她说,还需要进行成本效益分析,权衡安装铜的费用与预防高成本感染所节省的费用。她说:

电子产品:铜在电子产品中也发挥着巨大的作用,而且由于铜的丰富性和低价格,澳大利亚莫纳什大学(Monash University)化学工程教授郑文龙(Wenlong Cheng)表示,研究人员正在努力将这种金属整合到越来越多的尖端设备中。

事实上,铜可能有助于生产未来派的电子纸、可穿戴生物传感器和其他“软”电子产品。郑和他的同事利用铜纳米线制造了一种“气凝胶整体体”,这种材料具有高度的多孔性,非常轻,强度足以独立站立,类似于干燥的厨房海绵。在过去,这些气凝胶整块材料是由金或银制成的,但铜是一种更经济的选择。“KdSPE”KDSPs通过将铜纳米线与少量聚乙烯醇混合而成,研究人员制造了气凝胶整料,它们可以变成一种可导电、可成形的导电橡胶。研究人员在2014年的ACS Nano杂志上报告了他们的发现。最终的结果可能是一个身体柔软的机器人,或者一个能完美融合到弯曲皮肤上的医学传感器,程告诉《生活科学》。他和他的团队目前正致力于用铜气凝胶块制作血压和体温传感器,这是铜帮助监测人类健康的另一种方式。

物理学:2014年的一项实验,当研究人员将一大块铜冷却到6毫开尔文,即绝对零度(0开尔文)以上六千分之一度时,它成为地球上最冷的立方米(35.3立方英尺)。这是迄今为止质量和体积最接近于绝对零的物质。意大利国家核物理研究所的

研究人员将880磅(400公斤)的铜立方体放入一个称为低温恒温器的容器中,该容器是专门设计用来保持物品极冷的。这是第一个低温恒温器,或者说低温保存设备,它能够将物质保持在绝对零度附近。

建造极端温度的低温恒温器只是低温恒温器作为粒子探测器的新实验的第一步。研究人员希望,根据2018年的最新情况,正在调试中的探测器将揭示更多关于称为中微子的亚原子粒子的信息,以及为什么宇宙中的物质比反物质多得多。

农业:康奈尔大学的研究人员一直在研究铜的影响农作物的缺陷,尤指小麦。小麦是世界上最重要的主食之一,铜的缺乏会导致作物产量降低和作物肥力降低。

研究人员一直在研究植物如何吸收和加工铜。据美国农业部称,他们在小麦中发现了两种蛋白质AtCITF1和AtSPL7,它们对小麦生殖器官吸收和传递铜至关重要。

早期试验表明,当铜和其他营养物质在土壤中富集时然后被小麦吸收,作物产量增加了7倍之多。虽然人们知道铜和其他矿物的知识对农作物的健康和肥力有益,但这一事实的方式和原因还不清楚。关于铜为什么有益以及铜在植物生长和繁殖中的作用的知识,可以进一步用于水稻、大麦和燕麦等作物,并可以向这些作物提供富含矿物质的肥料,其中包括铜,对于曾经不适合耕种的土壤,

额外的资源美国癌症协会检查了有关铜的研究,并声称它可能在预防或治疗癌症方面有作用。环境保护局提供了暴露于高浓度铜的信息以及家用管道中铜腐蚀的影响。托马斯·杰斐逊国家加速器设施(杰斐逊实验室)探索了铜的历史和用途。”

“本文于2018年9月12日更新,作者是Live Science撰稿人Rachel Ross。”

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