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铜的使用范围不可限量

时间:2021/8/22 23:00:27 点击:

  核心提示: 铜,元素周期表第29号元素。 铜是我们非常熟悉的元素,青铜器时代使用的各种农具、兵器、礼器都含有铜元素。人们用铜和铜合金制造出了无数的文明载体,如司母戊鼎、四羊方尊等。人类使用铜及其合金已有数千年...

铜,元素周期表第29号元素。

铜是我们非常熟悉的元素,青铜器时代使用的各种农具、兵器、礼器都含有铜元素。人们用铜和铜合金制造出了无数的文明载体,如司母戊鼎、四羊方尊等。人类使用铜及其合金已有数千年历史,即使后来进入铁器时代,铜仍然是使用较为广泛的一种金属。

纯铜是一种柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,延展性、导热、导电性能都很好。因为铜的化学性质较稳定,不与非氧化性酸发生反应,所以非常容易回收再利用,也无损它的机械性能,因此垃圾分类千万别把它随便扔了,它属于废品回收站的主打回收产品,也被称为绿色金属(对环境没有害处的金属)。在交通、化工、国防、建筑等领域,铜元素都是不可或缺的。

不过有一种溶液需要我们小心对待:将美丽迷人的蓝色硫酸铜溶液混合一定量石灰和水,就形成了天蓝色胶状悬浊液,它有一个好听的名字叫做“波尔多液”,是一种无机铜素杀菌剂,1882年由法国植物学教授米拉德在波尔多城发现。他发现用这种溶液或者混合干粉喷洒过的葡萄树,不会发生霉叶病。于是这一发现最终使波尔多地区成为了全世界有名的“葡萄园世界”,“波尔多液”也一炮走红。但这种杀菌剂对人算不上友好,最初农场主们为了防止路人偷吃才洒上去的。这种低毒性和广谱的抗菌性能,使其成为历史上应用最长的一种杀菌剂。

在科研舞台上,人们发现了铜在生物体中重要且性命攸关的功能,那就是铜能完成以下三种不同的化学过程:路易斯酸催化、单电子转移和双电子转移反应。在路易斯酸催化方面,最有名的是“点击化学”,在反应过程中带有叠氮基团的原料一,和带有炔基的原料二,都能配位到铜上,随后相互之间形成共价键,从而构成一个三唑环。单电子和双电子转移过程,则是比路易斯酸催化更为复杂,它们都是生物体内不可或缺的。例如,在细胞呼吸中,生物组织从葡萄糖中摄取能量,就需要一种含铜酶,这种酶通过逐步的单电子转移过程氧化葡萄糖并还原氧气,同时产生水,完成呼吸作用。而铜催化的双电子转移反应,也称为偶联反应。偶联反应一开始是依靠钯作催化剂,但人们发现铜也能催化这一过程,在一定条件下还能有不错的产率,而且对有些负面催化剂也能起到抵抗作用。这些优势都让科学家们有理由相信,未来,铜或许能成为钯的理想替代品。

从药物合成到设计新的纳米结构,人们发现铜在催化剂方面越来越多的新用途,甚至有科学家曾说,唯一能限制铜的用场的,只有人的想象力。

作者:不详 来源:网络
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