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自然銅

自然銅(Copper)
Copper一字源自希臘文Kypros,原是賽浦路斯島(Cyprus Island)之希臘地名,在此島約自西元前2500年即已開始採銅。到埃及第十八王朝時代(約西元前1570~1304年),賽浦路斯島之銅礦成為埃及主要銅的來源。目前世界主要銅礦產地為美國、蘇俄、尚比亞、智利、加拿大及薩伊。自然銅為提鍊銅的最佳來源材料,但是很容易氧化形成銅綠。銅的使用量僅次於鐵,是人類最早使用於生活的金屬,目前使用的銅多由含銅硫化物加工後而成,使用於電線、農藥(銅的化合物,膽礬)、淨水、導熱或散熱(炊具或散熱器)。此外,銅的導電性僅次於銀,居金屬中的第二位,大量用於電氣工業。
【化學成分】:Cu
【物理性質】:屬等軸晶系;晶體呈立方、八面或十二面形,但多被扭曲;天然生成常為叢狀、樹枝狀、不規則的塊狀、鱗狀、或細絲狀等;其雙晶常見(環狀雙晶、接觸雙晶或貫入雙晶);銅紅色,接觸空氣過久呈較暗深顏色;條痕亦為銅紅色;不透明;具金屬光澤;比重8.9;硬度2.5~3;無解理;鋸齒狀斷口;良好延展及柔性韌度;是電及熱的優良傳導。
【產 狀】:大部分的自然銅為玄武岩中的氧化鐵礦和熱水溶液反應後形成的沉澱,多發現於礦床頂部的風化帶中或基性火成岩的孔隙或岩脈。由於自然銅經常產生於蝕變的含硫化銅礦脈地區,氧化後常變為銅的氧化物或碳酸鹽,如赤銅礦、孔雀石、藍銅礦等次生礦物,並與其共生。自然銅的顏色與條痕均為銅紅色,若在潮濕空氣中暴露太久,會發生化學作用,先是在表層呈深褐色,隨後慢慢的生成一層綠色含水碳酸銅薄膜,是為銅綠。
【用 途】:
銅的用途甚多,美國銅消費總量的35%用於電氣設施,其次則為製作金屬用品約32%,非電氣機械13%,交通工具設施12%,其他零星用途約占總銷售量的8%。而電氣設施工業中,最重要是用於電氣馬達及發電機、變電器、切換開關及切換電盤、輸送電流器材。銅易與其他金屬形成合金,例如青銅質堅韌,硬度高,易鑄造;黃銅廣泛用於製作儀器零件;白銅主要用作刀具。此外銅也是生物體所必須的微量元素,它可以提高酶的活動性,促進糖、澱粉、蛋白質、核酸、維生素和酶的合成,有利於植物的生長。也是人體中多種蛋白質和酶的組成元素。
【產 地】:
1.金瓜石礦區:附著於脈石上,成樹枝狀或苔蘚狀分布,在第一長仁礦體中亦有發現。
2.台東水母丁蛇紋岩:片狀自然銅產出。
3.台東成功都蘭山銅礦之共生礦物
4.花蓮銅文蘭村:與含銅硫化鐵礦共生。

撰稿者:李碧合
最後修訂日期:98年09月09日
參考資料:
1 方建能、余炳盛 (1995) 金瓜石–九份金銅礦床導覽,台灣省立博物館,304頁。
2 方建能、余炳盛 (1998) 台灣中央山脈金礦床,台灣省立博物館,189頁。
3 Klein, C. and Hurlbut, C.S. (1993) Manual of Mineralogy, John Wiley and Sons Inc., New York, 681pp.
4 陳培源、劉德慶、黃怡禎 (2004) 台灣之礦物,經濟部中央地質調查所發行,415頁。
相關圖片
圖說:自然銅表面長有銅綠
提供人:李碧合相關圖片
圖說:具有金屬光澤的自然銅
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圖說:具有鋸齒狀斷口的自然銅
提供人:李碧合