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金属家族的故事之铜

来源:智利 时间:2022/7/5
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图片源于网络。后母戊鼎。

年3月初,河南安阳武官村村民吴希增(一个一心想获取意外之财的农民),正用探铲探测地下的情况。突然,手中探铲似乎碰到了坚硬的物体,待提起后,发现探铲上带有绿锈,吴希增凭借经验判断地下有文物。发现这个情况,他马上找来堂弟吴培文进行商议。经过一番操作过后,众人眼前现出一个体量颇大的青铜鼎。这个青铜鼎就是国之重器商代的后母戊鼎,起初,郭沫若将鼎内的铭文理解成祭祀母亲戊,故将鼎命名为司母戊鼎。

那么,商代的人们为何采用“青铜”来造鼎?“青铜”和铜究竟是个怎样的关系?下面就让咱们一起来揭开这层神秘的面纱。

一.

图片源于网络。铜。

铜(Cuprum),别名紫铜,是一种金属元素,也是一种过渡元素,化学符号Cu,英文copper,原子序数29。纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以组成众多种合金(如黄铜、青铜、白铜、18K金等)。铜合金机械性能优异,电阻率很低,其中最重要的数青铜和黄铜。此外,铜也是耐用的金属,可以多次回收而无损其机械性能。

关于铜这个名字最早可追溯到古罗马时期。那时,铜的主要开采地是塞浦路斯,因此最初得名cyprium(意为塞浦路斯的金属),后来变为cuprum,这是其英语(copper)、法语(cuivre)和德语(Kupfer)的来源。

铜是人类最早发现的金属之一,也是人类最早开始使用的金属,迄今为止约有多年历史。

图片源于网络。自然铜。

据说早在史前时代,人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿,可以说,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。土耳其东部的卡萤泰佩遗址发现距今年的自然铜制品,并经退火处理。这是迄今为止世界上发现的最早铜制品,未经冶炼,为自然铜加工而成。

图片源于网络。叙利亚西南部TellRamad遗址出土的铜珠等。

随后的年中,金属铜出现于土耳其东部和伊拉克北部的核心地区以外的地方,如叙利亚西南部的TellRamad遗址和伊朗西南部AliKosh遗址出土的铜珠等,并于距今年传播到巴基斯坦中部的Mehrgarh地区。与此同时,土耳其中部发现了融化或熔炼坩埚,这标志着真正的冶铜技术的出现,但仍有争议。

图片源于网络。姜寨遗址出土的黄铜残片。

中国已发现的、最古老铜制品是来自陕西姜寨遗址出土的黄铜残片,经检测为冶炼所得,距今~年历史。但据说,年前的夏朝已经开始使用红铜,即锻锤出来的天然铜。年和年两次在甘肃武威皇娘娘台的遗址发掘出铜器近20件,经分析,铜器中铜含量高达99.63%~99.87%,均为纯铜。

需要着重指出的是,在早期铜的历史中,青铜器的出现绝对是一件值得大书特书的事情。

据史料记载,最早的青铜器出现于年前的古巴比伦两河流域,苏美尔文明时期雕有狮子形象的大型铜刀是早期青铜器的代表。距今年左右,西南亚出现了锡青铜,几百年后,欧洲中部和亚洲中部也出现了青铜的浇铸,标志着冶金技术的一大飞跃。

图片源于网络。塞尔维亚发现的早期冶铜遗址和遗物。

根据伦敦大学学院考古研究所最新的研究表明,东欧塞尔维亚早在距今年前即开始青铜冶炼。在塞尔维亚发现的少数铜块和炉渣,经检测为人工冶炼所得,是世界上已知的最早“青铜冶炼”技术。

图片源于网络。单刃青铜刀。

相对西亚、南亚及北非于距今约年前先后进入青铜时代而言,中国青铜时代的到来较晚。中国存在一个铜器与石器并用时代,年代距今约为~年。中国在此基础上发明青铜合金,与世界青铜器发展模式相同。中国青铜器开始于马家窑至秦汉时期,以商周时期的器物最为精美。在中国仰韶文化早期和马家窑文化时期就已经出现。甘肃马家窑文化遗址出土的单刃青铜刀是已知的中国最古老青铜器,同时也是世界上最古老的青铜刀。经碳14鉴定距今约年。

图片源于网络。

图片源于网络。铜矿石。

据不完全统计,铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜多以化合物即铜矿物存在。年美国地质调查局对全球铜矿床进行评估,发现已探明铜资源中含铜量约为21亿吨,待勘探的资源预计含铜35亿吨。

图片源于网络。

根据美国资源调查局年数据显示,全球铜储量共约为7亿吨。其中包括:智利2.09亿吨,澳大利亚0.93亿吨,秘鲁0.68亿吨,美国0.35亿吨,墨西哥0.38亿吨,中国0.3亿吨,俄罗斯0.3亿吨,印度尼西亚0.25亿吨,波兰0.26亿吨,赞比亚0.2亿吨,刚果(金沙萨)0.2亿吨,加拿大0.11亿吨,哈萨克斯坦0.06亿吨,其他国家0.9亿吨。

来自中国国土资源部发布的《年中国国土资源公报》显示,截至年我国铜矿查明资源储量为.8金属万吨。其生产地集中在华东地区,该地区铜生产量占全国总产量的51.84%,其中安徽、江西两省产量约占30%,云南、内蒙古也是我国铜矿主要产区。

二.

图片源于网络。孔雀石铜矿石。

根据铜的物化性质,从铜矿中(据说最早的是孔雀石矿)开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。从古至今,人们大体采用的冶炼工艺主要有火法炼铜、湿法炼铜。借助这两种冶炼工艺,人类获取了大量的金属铜。伴随着科技的发展,铜实现了从简单到复杂的广泛用途,成了人们生活中必不可少的金属元素。

★中国最早的冶炼厂是上海冶炼厂,建于年,从那时到年,中国现后建设了重庆冶炼厂,昆明冶炼厂和沈阳冶炼厂,铜主要用于军事装备。新中国成立后,年,万吨级电解铜厂在天津建成,年5月1日,中国第一座粗通冶炼厂在安徽铜陵投产,年产粗铜吨。

图片源于网络。冶炼厂。

关于铜的用途主要体现在这些方面:

●工业领域

图片源于网络。

铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。大体情况为电器和电子市场约占总数的28%,如电线、重型马达等;交通设备约占总数的13%,如散热器、配线等;工业机器和设备也是一个主要的应用市场,硬币和军火是这方面主要的终端用户。

图片源于网络。

铜可用于制造多种合金,如黄铜(铜与锌)、青铜(铜与锡)、白铜等。在古代主要用于器皿、艺术品(如首饰、装饰品等)及武器铸造,比较有名的器皿及艺术品如后母戊鼎、四羊方尊。

图片源于网络。铜钱。

●有机化学

有机化学中,有机铜锂化合物是一类重要的金属有机化合物。

●医疗与健康

图片源于网络。

科学发现,在医学中铜具有杀菌、抗癌等功能。

铜的离子(铜质)对生物而言,不论是动物或植物,是必需的元素。人体缺乏铜会引起贫血,毛发异常,骨和动脉异常,以至脑障碍。但如过剩,会引起肝硬化、腹泻、呕吐、运动障碍和知觉神经障碍。一般来说,牛肉、葵花籽、可可、黑椒、羊肝等等都有丰富的铜质。

三.

图片源于网络。三星堆遗址最新出土文物。

沉睡三千年,一醒惊天下。

近日,三星堆考古再“上新”吸引全球

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