铜的色彩奥秘谁能告诉我铜与什么化学物品
1、非发光物体的颜色,是物体反射光在正常人眼里引起的色觉。根据色度学原理,颜色是由红、绿、兰三种原色中两种或三种匹配而成,而白光则由各占三分之一原色光混合而成。 物体的颜色与确定的光波长相对应,而物体反射何种波长的光是由物体结构、相的组成、表面状况所决定。 众所周知,铜是少数有颜色的金属之一,纯铜在约700毫微米波长有较高的反射率而呈现橙红。铜极易与其它元素形成合金,不同的合金,不同的元素含量又具有不同的色泽。铜与锌的合金称为黄铜,随着锌含量的增加,黄铜颜色由红变为金黄。 铜与铝、锡等元素形成的合金称为青铜,其颜色为黄带绿色泽。铜与镍形成的合金称为白铜,含镍30%的合金是著名的耐蚀白...全部
1、非发光物体的颜色,是物体反射光在正常人眼里引起的色觉。根据色度学原理,颜色是由红、绿、兰三种原色中两种或三种匹配而成,而白光则由各占三分之一原色光混合而成。 物体的颜色与确定的光波长相对应,而物体反射何种波长的光是由物体结构、相的组成、表面状况所决定。
众所周知,铜是少数有颜色的金属之一,纯铜在约700毫微米波长有较高的反射率而呈现橙红。铜极易与其它元素形成合金,不同的合金,不同的元素含量又具有不同的色泽。铜与锌的合金称为黄铜,随着锌含量的增加,黄铜颜色由红变为金黄。
铜与铝、锡等元素形成的合金称为青铜,其颜色为黄带绿色泽。铜与镍形成的合金称为白铜,含镍30%的合金是著名的耐蚀白铜,含有锌和镍的锌白铜具有美丽的银白色。各种元素在铜中含量由少变多的时候,其合金颜色沿红黄青白方向变化。
铜及合金具有丰富的色泽,铜的化合物也具有不同的颜色。 铜具有高的正电位,铜不能置换氢,因此在空气、水溶液、非氧化性酸、有机酸和非氧化性有机化合物介质中均有良好的耐蚀性,特别是在流动的淡水和海水中具有优良的耐蚀性能。
铜易被氧化,在室温下铜的氧化能够缓慢的进行,生成氧化亚铜Cu O,呈玫瑰红的颜色。氧化亚铜呈极薄的一层,极其牢固地附着在铜的表面,不易剥离。这层薄膜具有很强的保护作用,破坏后可以迅速再生。这是铜及合金具有优良耐蚀性能的原因之一。
当温度高于250 C时,铜迅速被氧化,生成氧化铜CuO,呈黑色,它很容易使用酸洗办法除去。铜制器长期暴露在空气中,由于大气含有CO 、H O、SO 、H S等,铜的氧化物就会变成复盐,主要是碱式碳酸铜CuCO ·Cu(OH) 和碱式硫酸铜 CuSO ·3Cu(OH) 。
这两种复盐呈兰绿色。这种薄膜防止金属继续氧化腐蚀,起到良好的保护作用。 铜制器长期暴露在大气下,其表面颜色经历了红色 红绿色 棕色 兰绿色的变化过程,大约10年之后,其表面就会被众所周知的铜绿所覆盖。
铜绿的主要成分为碱式碳酸铜,具有保护作用。这一点不但有金属腐蚀保护理论为依据,也为千百年实践所证明。在出土的大量铜制器中,均为铜绿所覆盖,制器早已锈迹斑斑,有些已经变成氧化物而灰飞烟灭了。 因此,室外铜工艺品、铜导线、铜管路、食品储藏装置等往往不需要予以专门的保护。
铜绿不但对铜制品具有保护作用,而且具有美丽的颜色。铜绿的形成方法已经成为一种人工的技术。 铜及其化合物不象某些其它的金属,如铅和汞那样对人体有毒害作用。铜壶、铜锅和铜制盛水容器等已经用了几千年了。
至今尚未发现从事与铜或铜化合物有关工作的人染有与铜有关的职业病。相反,时常可以听说这些人看起来更健康而且不易患感冒和一些其它的疾病。 铜不但是动物和植物所必须的微量元素,而且在铜制品表面各种微生物和细菌不易存活。
特别是在海洋条件下,海洋生物不能附着。因此,铜对人类,对环境是非常有利的。这种特殊功能已经广泛的被应用。资料表明,用90-10白铜包覆的船只由于防止海生物生长,船速可以提高,同时可以省去涂层,简化维修工作量,具有十分广阔的发展前景。
由于铜及合金具有良好的加工性能,传热性能,再生性,在热交换器,空调器中得到了广泛应用。特别是在建筑行业中,铜水管比镀锌钢管更具有突出的优点。在发达国家和地区,民用建筑,热水容器,自来水管,煤气管,暖气和下水道等广泛使用了铜及其合金。
英国每个住宅平均用铜量为100-200公斤。日本学者对水道用铜管进行了长期调查证明:铜水管具有优秀的耐蚀性和无毒性能,在未来的人民生活中极具应用前景。
2、 铝、铁、铜都是常用的金属材料,铜在很多方面虽然不如钢铁、铝。
但是,铜也有许多优点,是钢铁、铝所不及的。
拿一段电线看看:在“橡皮房子”里,住着紫色的铜。不,更确切点讲,是纯铜。纯铜的颜色才是紫色的。
纯铜的导电,传热本领最强了。在电气工业上、是铜“挂帅”:电线、电开关、电扇、电铃、电话等,都需要大量的铜。
现在,世界上每年有50%的铜,是用于电气工业的。电气工业上所需要的铜,都是非常纯的,一般用电解粗铜的方法来制得。
铜很软,非常听话。普普通通的一滴纯铜,可以拉成长2000米细丝。纯铜就是有这样的好脾气,它那么听话,具有很好的延展性。
它不仅可以拉成细丝,一点也不夸张地说,它还能被打成比你现在看着的这页书还薄的铜箔,甚至透明,风一吹,就飞起来。
有些乐器也是用铜做的。更确切地说,是用黄铜做的。黄铜是铜与锌的合金。
我们中国人,在汉朝的时候,就知道制造黄铜了。
黄铜是因色黄而得名。其实,这“黄色”只是一般来说罢了。严格地讲,随着含锌量的不同,黄铜的颜色也不同。如含锌量为18~20%时,呈红黄色;含锌20~30%,呈棕黄色;含锌30~42%,呈淡黄色;含锌42~50%,呈金黄色;含锌50~60%,呈黄白色;含锌60%以上,呈银白色。
工业上所用的黄铜,一般含锌量在45%以下,所以常见的黄铜大都是黄色的。黄铜敲起来的音响很好,怪不得人们都爱用它来制造乐器——锣啦、钹啦、军号啦……
在一些高大的建筑物前,常常矗立着庄严而黝黑的铜像,就是用青铜铸造的。
青铜是铜与锡的合金,有时也含有锌。很多金属受冷要收缩,而青铜受冷后却会“变胖”——膨胀起来。因此用青铜铸造的塑像,眉目清楚,轮廓正确。青铜也很耐磨。“青铜轴承”是工业上大名鼎鼎的耐磨轴承。纺纱机里的轴承,很多是用青铜做的。
用白铜做的器皿都是光亮闪闪的,很漂亮,而且不容易生铜绿。白铜,就是在铜里加进一些镍制成的。是铜镍合金。我国在公元前一世纪就知道制造白铜了。我国古代把白铜称为“鋈”【Wù】。《诗经·秦风·小戎》中有一句“阴 ”【yǐn】鋈续”,就是用白铜装饰马具的意思。
在采朝何喜爱的《春渚纪闻》一书中,有所谓“化铜为烂银”的记载,“烂银”即白铜。
在明朝李时珍著的《本草纲目》和来应星著的《天工开物》中,则更有详细的关于用砒矿炼白铜的记载。这种云南出产的砒矿,就是现在矿物质学上所说的“砒镍矿”。
直到十八世纪,白铜才从中国传入欧洲。那时,德国人学着中国的方法,大量进行仿造。在过去,有人把白铜称作“德银”,那是不对的。因为在化学上,铜和银是不相同的两种元素,二者之间没有必然的联系,白铜是铜和镍的合金。
和银只是颜色相近罢了。
3、青铜 铜和锡的合金,有特殊重要性和历史意义。早在公元前3000年就已制造出青铜,但用作一般应用的人工制品要晚得多。荷马在《伊利亚特》史诗中提到希腊火神赫斐斯塔司把铜、锡、银、金投入他的熔炉,结果炼成阿基里斯所用的盾牌。
铜和锡的比例变化范围很大(从残存人工制品中测得,铜含量为67~95%);但在中世纪已经知道不同的比例可以产生不同的效用。威尼斯圣马可教堂图书馆收藏的11世纪希腊手抄本中列举了1磅铜与2盎司锡的合金,即8比1的比例,这与后来使用的炮青铜相近。
青铜较铜坚硬,熔点较低,容易熔化和铸造;青铜也较纯铁坚硬,不同合金成分的青铜适于制造炮管和机器轴承。在工具和武器中,历史上以铁代替青铜并不是铁本身有任何特殊优点,而是由于铁较铜和锡丰富。钟青铜的特性是受敲击时能发出洪亮的声音。
其含锡量较高,为1/4~1/7。雕塑青铜含锡量低到1/10,有时还加入锌和铅的混合物。锌能提高硬度,轴承合金中通常含少量的锌。青铜中加入少量的磷能改善其性能和强度;磷青铜含磷量铸锭可达1~2%,铸件只含微量;它的强度高,特别适用于作泵的柱塞、阀和套。
在机械工业中也使用锰青铜,它含有少量锡或甚至不含锡,但含有大量锌和锰。除用作工具和武器外,青铜也广泛用于制作钱币;很多铜币实际上是用青铜铸造的,其典型成分是4%的锡和1%的锌。 青铜是和水一样冷胀热缩的物质。
[4] 青铜是人类历史上一项伟大发明,它是红铜和锡、铅的合金,也是金属治铸史上最早的合金。青铜发明后,立刻盛行起来,从此人类历史也就进入新的阶段-青铜时代。 青铜具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点,适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。
中国使用铜的历史年代久远。大约在六、七千年以前我们的祖先就发现并开始使用铜。1973年陕西临潼姜寨遗址曾出土一件半圆型残铜片,经鉴定为黄铜。1975年甘肃东乡林家马家窑文化遗址(约公元前3000左右)出土一件青铜刀,这是目前在中国发现的最早的青铜器,是中国进入青铜时代的证明。
相对西亚、南亚及北非于距今约6500年前先后进入青铜时代而言,中国青铜时代的到来较晚,但却不能否认它是独立起源的,因为中国存在一个铜器与石器并用时代,年代距今约为5500~4500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,因而可以排除中国青铜器是由境外传播而来之说。
“国之大事,在祀及戎”。对于中国先秦中原各国而言,最大的事情莫过于祭祀和对外战争。作为代表当时最先进的金属冶炼、铸造技术的青铜,也主要用在祭祀礼仪和战争上。夏、商、周三代所发现的青铜器,其功能(用)均为礼仪用具和武器以及围绕二者的附属用具,这一点与世界各国青铜器有区别,形成了具有中国传统特色的青铜器文化体系。
一般把中国青铜器文化的发展划分为三大阶段,即形成期、鼎盛时期和转变期。
形成期是指龙山时代,距今4500~4000年;鼎盛期即中国青铜器时代,时代包括夏、商、西周、春秋及战国早期,延续时间约一千六百余年,也就是中国传统体系的青铜器文化时代;转变时期指战国末期-秦汉时期,青铜器已逐步被铁器取代,不仅数量上大减,而且也由原来礼乐兵器及使用在礼仪祭祀,战争活动等等重要场合变成日常用具,其相应的器别种类、构造特征、装饰艺术也发生了转折性的变化。收起