| 屬性 | 內容 |
|---|---|
| 簡介 | 銅作為一種天然金屬，自西元前8000年起被不同地區的人們運用，並在歷史進程中扮演著重要的角色，促成人類文明的發展。 |
| 歷史 | 西元前5000年，銅成為首個從硫化礦石中冶煉出的金屬；西元前4000年，成為首個使用模具塑造形狀的金屬；西元前3500年，與錫一同鍛造成人類史上第一個合金——青銅。 |
| 來源 | 銅礦主要分佈於賽普勒斯，古羅馬時期成為該金屬的命名來源（Cyprium），後演變為拉丁語Cuprum，再於西元前1530年前後被廣泛使用。 |
| 性質 | 銅在自然界常形成二價銅鹽類，賦予礦物藍色或綠色，並廣泛用於歷史悠久的顏料製作。氧化後的銅綠常被應用於建築物屋頂。 |
| 生物作用 | 銅是所有生物必需的微量膳食礦物質，在呼吸酶複合體中扮演關鍵角色。 |
| 元素特徵 | 銅位於元素週期表第11族，擁有高延展性和導電性，原子最外層僅存在一個電子。 |
| 物理性質 | 銅的柔軟性優於鋼鐵，導電性僅次於銀，導熱性亦佳。 |
| 化學反應 | 銅與空氣反應形成氧化銅，但氧化層能保護銅免於進一步腐蝕。它與硫反應後失去光澤。 |
| 化學性質 | 銅有0、+1、+2、+3和+4的氧化態，其中+1和+2最常見。 |
| 同位素 | 銅有29個同位素，其中63Cu和65Cu最穩定。 |
| 開採 | 銅主要從露天開採的斑岩銅礦中提取，其中智利、美國和印度尼西亞的銅礦產量最高。 |
| 開採方式 | 除了露天開採，原地浸出法也能應用於銅的開採。 |
| 使用量 | 銅的使用量持續增加，但可開採量有限，無法滿足所有國家的需求。 |
| 經濟指標 | 銅價被視為反映世界經濟的指標，歷史波動幅度較大。 |
| 萃取 | 商業銅礦主要以硫化物形式存在，透過閃速熔煉和電解精煉等步驟萃取出純銅。 |
| 回收 | 銅回收率僅次於鐵和鋁，估計已開採的銅有80%仍在使用。 |
| 回收過程 | 銅回收與開採過程基本相似，但步驟較少。 |
| 合金 | 銅合金種類繁多，用途廣泛，包括黃銅、青銅、白銅和鋁銅合金。 |
| 化合物 | 銅形成的二元化合物種類豐富，其中氧化物、硫化物和鹵化物最為常見。 |
| 檢驗 | 亞鐵氰化鉀與二價銅鹽反應生成棕色沉澱，可作為檢驗二價銅離子的方法。 |
上銅：古今中外的應用與進展
上銅是一種古老的工藝技術，利用銅金屬覆蓋於其他金屬或非金屬表面，賦予其耐腐蝕、導電、美觀等優良特性，在中外歷史上廣泛使用。
上銅工藝
上銅工藝主要有電鍍銅、化學銅和熱浸銅三種方法。電鍍銅是利用電流將銅離子還原沉積於基材表面；化學銅則是利用化學還原反應在基材表面生成銅層；熱浸銅則是將基材浸入熔融銅液中，使其表面形成銅層。
| 上銅方法 | 原理 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|
| 電鍍銅 | 利用電流 | 表面平整光滑，附著力強 | 需使用化學溶液，環境污染較大 |
| 化學銅 | 利用化學還原 | 無需電流，操作方便 | 表面粗糙度較大，附著力較弱 |
| 熱浸銅 | 利用熔融銅液 | 覆蓋均勻，附著力強 | 操作温度高，能耗較大 |
上銅的歷史應用
上銅技術自古以來就廣泛使用，在古代中國、埃及、羅馬等文明中都有記載。
- 古代中國：春秋時期的青銅禮器常在上銅進行鎏金，以防氧化和增添美觀。
- 古代埃及：古埃及人利用上銅技術製作金字塔頂端的銅殼，保護金字塔不被風沙侵蝕。
- 古代羅馬：羅馬人在建築、水利工程中廣泛使用上銅技術，以防止金屬部件腐蝕。
現代上銅技術的進展
現代上銅技術在電子、汽車、建築等領域得到了廣泛應用，並不斷取得新的進展。
- 電子行業：用於製作印製電路板、電子元器件的導電層，提高導電性和抗氧化能力。
- 汽車行業：用於汽車零件的防腐蝕和美觀，如汽車保險槓、輪轂等。
- 建築行業：用於鋼結構、屋頂等建築材料的防腐和防水，延長使用壽命。
除了傳統的上銅方法外，近年來還發展出了新的上銅技術，例如：
- 無電解上銅：利用自催化反應在非導電表面上沉積銅層。
- 微波輔助上銅：利用微波加熱加速上銅過程，縮短時間和提高效率。
- 激光誘導上銅：使用激光蝕刻基材表面，並在激光照射下進行上銅，實現精細圖案的製作。
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