7440-50-8
中文名稱
銅
英文名稱
Copper
CAS
7440-50-8
EINECS 編號
231-159-6
分子式
Cu
MDL 編號
MFCD00239961
分子量
63.55
MOL 文件
7440-50-8.mol
更新日期
2024/12/19 08:55:35
7440-50-8 結(jié)構(gòu)式
物理化學性質(zhì)
外觀性質(zhì)帶有紅色光澤的金屬。
外觀性狀微紅色有光澤具延展性的金屬(面心立方晶系)。熔點1083.4℃。沸點2587℃。相對密度8.92。溶于硝酸，熱濃硫酸，極緩慢溶于鹽酸、氨水、稀硫酸，亦溶于醋酸和其他有機酸，不溶于冷水和熱水。露置空氣中變暗，在潮濕空氣中表面逐漸形成綠色堿式碳酸鹽。
溶解性溶于硝酸、熱濃硫酸，微溶于鹽酸。
熔點1083.4 °C(lit.)
沸點2580 °C
密度8.92
蒸氣壓0Pa at 20℃
閃點-23 °C
儲存條件2-8°C
溶解度slightly soluble in dilute acid solutions
形態(tài)wire
比重8.92
顏色銹褐色
電阻率 (resistivity)1.673 μΩ-cm, 20°C
水溶解性insoluble
敏感性空氣敏感
Merck13,2545
暴露限值TLV-TWA 1 mg(Cu)/m3 (dusts and mists)
(ACGIH and MSHA); 0.2 mg/m3 (fumes)
(ACGIH).
穩(wěn)定性穩(wěn)定的。與強酸、活性鹵素化合物、氯、氟、碘、溴、氨不相容。與強氧化劑可能發(fā)生爆炸性反應。
InChIKeyRYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N
CAS 數(shù)據(jù)庫7440-50-8(CAS DataBase Reference)
NIST化學物質(zhì)信息Copper(7440-50-8)
EPA化學物質(zhì)信息Copper (7440-50-8)
安全數(shù)據(jù)
警示詞危險
危險性描述H228-H410
危險品標志F,N,Xi,Xn
危險品運輸編號UN 3089 4.1/PG 2
WGK Germany3
RTECS號GL5325000
F10
TSCAYes
危險等級4.1
包裝類別III
海關(guān)編碼74081100
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)7440-50-8(Hazardous Substances Data)
立即威脅生命和健康濃度100 mg Cu/m3
應用領(lǐng)域
用途一
用作冶煉、電解銅的原料用途二
用于粉末冶金零件、金剛石鋸片、摩擦材料、電碳制品和化工觸媒等用途三
主要用于制導電器材和合金(青銅、黃銅、白銅等)用途四
用作分析試劑、催化劑、還原劑用途五
主要用于煉銅工業(yè)的原料用途六
用作普通試劑、催化劑及還原劑用途七
用作教學試劑參考質(zhì)量標準
參考標準▼
▲
指標名稱
指標
高純級
銅(Cu)/%≥
99.99
銅(Cu)/%≥
99.99
硫(S)/%≤
1×10-3
鋅(Zn)/%≤
1×10-3
砷(As)/%≤
1×10-4
鈷(Co)/%≤
1×10-4
硅(Si)/%≤
1×10-3
錳(Mn)/%≤
1×10-4
鐵(Fe)/%≤
1×10-3
鎂(Mg)/%≤
3×10-4
鉛(Pb)/%≤
1×10-4
鉻(Cr)/%≤
3×10-4
鉍(Bi)/%≤
1×10-4
鎳(Ni)/%≤
1×10-3
鋁(Al)/%≤
5×10-4
銀(Ag)/%≤
5×10-4
鈣(Ca)/%≤
5×10-4
錫(Sn)/%≤
3×10-4
用途八
為電子工業(yè)用材料，用作高純分析試劑。用途九
供制造化學用具、電力用具、建筑材料和其他工業(yè)裝置及用具。用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、離子色譜等。滴定分析用標準溶液。校準儀器和裝置；評價方法；工作標準；質(zhì)量保證/質(zhì)量控制；其他。用途十
試劑、合金、電鍍。制備方法
方法一
電解法以金屬銅為原料，溶解于濃硫酸。配成電解液組成為：含Cu52.3 g/L、H2SO4約200 g/L，電解液溫度58.5℃，槽電壓0.33 V，陰極電流密度1.82 A/cm2。經(jīng)電解精煉，制得高純銅粉成品。7440-50-8(安全特性,毒性,儲運)
儲運特性
庫房低溫, 通風, 干燥 ; 密閉封存毒性分級
高毒急性毒性
腹腔-小鼠 LD50: 0.07 毫克/公斤可燃性危險特性
可燃, 火場排出含銅辛辣刺激煙霧類別
有毒物質(zhì)滅火劑
水, 二氧化碳, 干粉, 砂土職業(yè)標準
TWA 1 毫克(銅)/立方米; STEL 2 毫克(銅)/立方米常見問題列表
簡介
銅是元素周期表第4周期1B族元素，一種最重要的重有色金屬。元素符號Cu，原子序數(shù)29，相對原子質(zhì)量63.546。銅在常溫下為固體，新斷面呈紫紅色，加熱易氧化。銅具有優(yōu)良的導電和導熱性能，較好的耐蝕性，變形阻抗較低，能承受高度的冷變形而不破裂，是一種重要的重有色金屬材料，主要用于電子、電工、機械、建筑和運輸?shù)裙I(yè)部門。銅的化合物有數(shù)百種，但以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的不多，其中最重要的是五水硫酸銅，或稱膽礬(CuSO4·5H2O)，其次有波爾多液 (Cu (OH)2·CuSO4)、偏亞砷酸銅 (Cu (AsO2)2)、醋酸銅 [Cu(CH3COO)2] 的復合物、氰化亞銅 (CuCN)、氯化銅(CuCl2)、氧化亞銅 (Cu2O)、氧化銅 (CuO)、堿性碳酸銅和環(huán)烷酸銅等。銅鹽可用作農(nóng)業(yè)殺霉菌劑。硫酸銅可用作催吐劑和黃磷灼傷的局部解毒劑。
發(fā)現(xiàn)歷史
銅是人類最早發(fā)現(xiàn)和使用的金屬之一。約一萬年前，人類就認識了自然銅，并將它錘打成小錐或小釘?shù)?。迄今發(fā)現(xiàn)人類最早煉制的銅器當推伊朗境內(nèi)泰佩海亞出土的刮刀、鑿子和錐子等，年代約為公元前3800年。1978年在甘肅省東鄉(xiāng)馬家窯類型遺址中出土的錫青銅小刀，是迄今中國發(fā)現(xiàn)的最早青銅器件，其年代約為公元前2750年，這表明中國是世界最早使用銅器的國家之一。中國早在公元前770年就掌握了豎爐煉銅技術(shù)，宋元豐元年(1078年)銅產(chǎn)量達到7300t，銅冶金技術(shù)已達相當水平。物理性質(zhì)
銅是僅次于銀的優(yōu)良的導電和導熱體。常溫下銅的電導率和熱導率分別為銀的94%和73.2%。銅原子的外電子層構(gòu)型為〔Ar〕3d104s1。銅在形成化合物時可失去4s軌道的1個電子，也可同時失去3d軌道中的1個電子，所以銅主要有+1和+2兩種價態(tài)。常溫下銅的氧化態(tài)以+2價為主，高溫時低價態(tài)化合物穩(wěn)定。
銅有63Cu和65Cu兩個穩(wěn)定的天然同位素，63Cu含有29個質(zhì)子和34個中子，65Cu含有29個質(zhì)子和36個中子。已知銅有9個不穩(wěn)定的同位素。
銅在室溫的干燥空氣中能穩(wěn)定存在，但長期放置在含CO2的潮濕空氣中時，會生成綠色的堿性碳酸銅，俗稱銅綠。
2價銅的電化當量為0.329mg/C。銅不能置換酸性水溶液中的氫，也不溶于鹽酸和沒有溶解氧的硫酸中，但可溶于具有氧化作用的硝酸中。銅與堿溶液作用很慢，但易與氨水反應，形成配合物。銅易溶于醋酸等有機酸中。可溶銅鹽一般都具有毒性。
銅的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方晶格。純銅具有十分良好的延展性，可加工成很細的絲和很薄的片。銅又是優(yōu)良的導電和導熱體，其導電和導熱能力在金屬中僅次于銀。微量雜質(zhì)的存在都會使銅的導電能力大為降低。
人體必需的微量元素
銅是人體必需的微量元素之一，正常人食物中每日進入2～5mg，因銅廣泛分布于食物中，膳食的銅含量已足夠滿足機體需要，故缺銅現(xiàn)象尚屬罕見。銅的最豐富來源是肝、腎、牡蠣、堅果(如核桃等)、葡萄干及豆類等。牛乳中含銅很少。食物中的銅由胃腸粘膜吸收20～30%。銅離子與血漿中白蛋白疏松結(jié)合，進入肝臟后可與α2球蛋白結(jié)合，形成銅藍蛋白。然后從肝臟進入血液。銅在體內(nèi)主要貯留于肝、腦、腎等組織。血清銅濃度為0.1mg%。動物實驗證明，酸及高鈣可分別促進及抑制銅的吸收。許多無機陰離子對銅的吸收影響更大; 食物中過多亞硫酸鹽會顯著減少銅的吸收。在正常情況下，攝入的銅主要由糞便排出，尿中含量甚少，僅約4～30μg/d。銅代謝障礙所引起的疾病稱為肝豆狀核變性病，是由于大量銅離子慢性沉積而引起腦基底節(jié)的變性和肝硬化，是一種遺傳性疾病。主要用途
由于銅具有許多優(yōu)異性能，在各工業(yè)部門中得到廣泛應用。直到20世紀60年代，銅的重要性和消費量僅次于鐵。20世紀60年代后，才讓位給資源更豐富、價格更便宜的鋁，退居第三位。20世紀80年代后期中國銅消費比例列于表2。就世界范圍而言，銅產(chǎn)量半數(shù)以上用于電力和電子工業(yè)，如制造電纜、電線、電機及其他輸電和電訊設(shè)備。20世紀80年代后，銅在電信上的部分用途被光導纖維所代替。銅也是國防工業(yè)的重要材料。由于銅的導電性很好，廣泛應用于電氣工業(yè)中，制造電線電纜需要純銅(含量99.95%以上)，是將粗銅用電解法精煉而成。銅能與鋅、錫、鋁、鎳、鈹?shù)刃纬啥喾N重要合金。黃銅(銅鋅合金)、青銅(銅錫合金)用于制造軸承、活塞、開關(guān)、油管、換熱器等。鋁青銅(銅鋁合金)抗振能力很強，可用以制造需要強度和韌性的鑄件。銅鎳合金中的蒙奈爾合金以抗蝕性著稱，多用于制造閥、泵、高壓蒸汽設(shè)備。白銅是銅鎳合金，有良好的機械性能和耐腐蝕性，用于精密機械制造。鈹青銅(含鈹銅合金)的力學性能超過高級優(yōu)質(zhì)鋼，廣泛用于制造各種機械部件、工具和無線電設(shè)備。
銅的化合物是農(nóng)藥、殺菌劑、顏料、電鍍、原電池、染料和觸媒的重要原料。
無氧銅由于其純度高，且無氫脆問題，因而使用在波導、真空管和晶體管部件、玻璃和金屬封結(jié)、同軸電纜以及超導磁繞組的穩(wěn)定化處理等方面。韌銅用來制作銅母線、接觸器、各種類型的導體、雷達部件、開關(guān)和接點等。上述兩種銅經(jīng)加銀處理的用于制作需要抗軟化器件，如變壓器、發(fā)電機和大型同步發(fā)電機的繞組等。磷脫氧銅主要用于制作電冰箱和空調(diào)器用管，整流器和輸水管或輸氣管等(當導電和導熱以及焊接性能或釬焊性能需要時)。易切削銅主要用于制造螺紋制品和其他焊嘴、夾具、端子和開關(guān)部件等。
銅冶金
從銅精礦、銅礦石或其他含銅原料提取銅可用火法煉銅，也可用濕法煉銅，主要取決于原料中銅的礦物類別、含銅量以及當?shù)啬茉?、氣候和其他?jīng)濟條件。濕法煉銅通常適用于處理氧化礦、低品位廢礦和復雜難選礦?；鸱掋~用于處理各種銅精礦，硫化礦主要用火法冶金處理。銅再生也屬銅提取冶金范疇。火法煉銅具有溫度高，反應速度快，中間產(chǎn)物含銅量高，適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，主金屬產(chǎn)物與爐渣容易分離，不需要使用價昂的試劑，原料中金和銀的回收率高，總能耗低，最終產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點，加上技術(shù)進步，SO2煙氣的污染問題正在得到解決，故火法生產(chǎn)的銅在世界總產(chǎn)量中的比重上逐年提高，已達90%以上。
在銅冶金中，以硫化礦為主要原料，采用火法煉銅為主的格局在相當長的一段時期不會改變。隨著自然界富集的硫化銅礦資源逐日減少，適于處理貧礦和難選復雜礦的濕法煉銅技術(shù)將會越來越會受到人們的重視。濕法煉銅的發(fā)展趨勢是采用先進的浸出技術(shù)和富集技術(shù)，尋找高效價廉的浸出劑和富集劑，開發(fā)應用大型高效冶金設(shè)備以提高濕法煉銅的生產(chǎn)率，并降低生產(chǎn)成本。
煉銅原料
銅的地殼豐度為68×10-4%，海水含銅約3×10-7%。自然界發(fā)現(xiàn)的銅礦物約有165種，除少見的自然銅外，主要有原生硫化銅礦物和次要的次生氧化銅礦物(表3)。銅礦物中以黃銅礦為最多，約占銅礦的2/3。世界原生銅產(chǎn)量的90%左右來自硫化礦。硫化礦中銅的含量較低，典型的硫化銅礦含銅由0.5% (露天開采) 到1%～2% (坑下開采)。因此銅礦石必須經(jīng)過破碎、浮選富集，產(chǎn)出含銅較高的精礦，才能作為冶煉原料。20世紀80年代用于煉銅的銅精礦90%以上粒度小于0.074mm，含銅在20%～30%之間，一般還含有數(shù)量與銅大抵相當?shù)牧蚝丸F。典型的銅精礦化學成分變動范圍如表4。銅礦物常伴生有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、鎳黃鐵礦及含鈷礦物，貴金屬、稀有金屬和半金屬也是常見的伴生組分。在冶煉時，必須回收銅精礦中的有價組分，以提高資源的綜合利用程度和消除對環(huán)境的污染; 同時也要注意利用銅精礦的巨大反應表面和熔煉反應熱，以強化生產(chǎn)和節(jié)約能源。氧化銅礦難于選礦富集，一般用濕法冶金或其他方法處理。由于銅的自然資源日漸匱乏，能源日趨緊張，并隨著世界科學技術(shù)的進步和成分、規(guī)格都比較均勻的工業(yè)雜銅的產(chǎn)量不斷增加，雜銅已成為一種十分重要的銅資源。在工業(yè)發(fā)達國家，以它為原料的產(chǎn)銅量在銅的總產(chǎn)量中占有很大的比重。如20世紀80年代美國再生銅產(chǎn)量占精銅總產(chǎn)量的23%，英國占52%，而法國高達58%。這些國家都非常重視廢雜銅的再生和利用。
銅元素標準溶液
化學分析中，銅元素標準溶液可用于校準分析儀器，確保測量結(jié)果的準確性，它可以用來繪制標準曲線，進行分光光度法測定。毒性
對皮膚有刺激作用。粉塵刺激眼睛，并引起角膜潰瘍。生產(chǎn)人員要穿防護工作服，戴口罩、防塵眼鏡，生產(chǎn)設(shè)備要密閉，車間通風良好，工作下班后要洗淋浴。食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標準
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添加劑中文名稱
允許使用該種添加劑的食品中文名稱
添加劑功能
最大允許使用量（g/kg）
最大允許殘留量（g/kg）
銅
運動營養(yǎng)食品
營養(yǎng)強化劑
0.3－1.5mg