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铜的相关性质及用途

一、铜的电子结构和价态

铜的原子序数是29，属周期表中IB族。其电子层排列为［Ar］3d104s1，好像相似于钾的［Ar］4s1。但由于d电子的屏蔽效果远弱于p电子，因此，铜的榜首电离势7.726Ev，而第二、三电离势反又比钾低约10eV。这既显现铜是一个不十分生动的金属，在金属活动次序中处于贱金属与贵金属之间，又标明其可能有多种价态。

铜常见的习化态为＋2和＋1。Cu（Ⅱ）为较安稳的价态。在十分强氧化条件下才干生成Cu（Ⅲ）的化合物，如CuF3。

二、铜的化合物和配位化合物

铜的化合物有数百种之多，其间最具工业使用价值的是硫酸铜、氧化铜以及氯化亚铜、氧化亚铜等。Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）都生成许多安稳的配位化合物，其间Cu（Ⅱ）的合作物、Cu（Ⅰ）的氯合作物在湿法冶金上都有重要意义。

Cu（Ⅱ）配位数为4时一般是平面正方形配位，配位数为6时是畸变的八面体型构型。Cu（Ⅰ）生成的合作物多为直线形。一起含有氮和氧给体的螯合配体如水杨酸肟、偶氮姻、8－羟基及其替代物与Cu2＋构成多种安稳的螯合物，一般也具有平面四方形的结构，正是在这些配体的根底上开展了许多商业铜萃取剂。平面四方形的结构特征构成了铜的别离化学根底。

三、铜的生物功用和卫生标准

有许多生物体中有含铜蛋白酶，有些腹足类、头足类和甲壳类动物血浆中运送氧的便是铜蓝蛋白。人血清中血浆铜蓝蛋白含8个铜原子，具有催化Fe2＋氧化的功用。一个人每日需摄入2.5～5mg铜，体内有100～200mg铜，大多在肌肉中。

铜盐对低等生物有很强的毒性，地面水限制含铜量0.1mg/L，工业废水排放含铜量应小于1mg/L。WHO主张饮用水答应含铜0.05～1.5mg/L。美国规则作业场所（时刻加权均匀）阈值为：粉尘1mg/m3，烟尘0.2mg/m3。

四、铜的物理性质

铜的晶体为面心立方晶格，密度为8.96t/m3，热导率为394W/（m·K），20℃时电阻率为1.6730μΩ/cm，电阻率在1～100℃的温度系数为0.00681，熔点是1083℃，熔化潜热为212kJ/kg，20℃时比热容为384J/（kg·℃），沸点是2595℃，线膨胀系数为16.5×10－6℃－1，抗拉强度23×104kPa，弹性模量系数（10.2～12）×104MPa，刚性模量系数44000MPa。

五、铜的标准和用处

我国电解铜履行世界GB466－82。世界上常常选用伦敦金属交易市场（LME）A级标准，我国高纯阴极铜的标准与此相似。

纯铜用于电线、电器。铜构成多种具有首要工业价值的合金。铜与锌的合金称作黄铜，铜与锡的合金为青铜，用于轴承、开关、换热器等。铜与铝的合金称作铝青铜，铜与铍合金称作铍青铜均具有杰出的力学性能，用于机械和外表零件制作。铜镍生成白色合金，抗腐蚀性强，用于阀门、泵、装修等。铜及其合金首要使用于电力、机械、交通、建筑、电子、外表等职业。

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