銅 (Cu)
| 原子番号 | 29 |
|---|---|
| 原子量 | 63.5463 u |
| 分類 | 遷移金属 |
| 電子配置 | [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ |
| 外観 | 赤橙色の金属光沢 |
| 密度(STP) | 8960 g/L |
| 融点 | 1357.77 K |
| 沸点 | 2835 K |
| 電気陰性度 | 1.9 (ポーリング) |
| イオン化エネルギー | 745.5 kJ/mol |
| 原子半径 | 135 pm |
| 結晶構造 | 面心立方 |
| 発見者 | 中東 (-8000) |
概要
銅(Cu)は軟らかく展性と延性に富む赤橙色の金属で、熱伝導率と電気伝導率が非常に高い(銀に次ぐ)元素です。人類によって1万年以上にわたって使われてきました。銅(Cu)の主な特徴は以下のとおりです。
用途:電気配線や電子機器(銅用途の60%)、配管や水道管、熱交換器やラジエーター、建築用途(屋根材、外装材)、硬貨、合金(黄銅、青銅)に広く使われます。殺生物剤や栄養補助食品にも使われます。
製造/抽出:硫化鉱(黄銅鉱)や酸化鉱から、製錬、浮遊選鉱、電解精製によって抽出されます。チリ、ペルー、中国が主な生産国です。銅のリサイクルは経済的に重要です(供給の35%)。
歴史:人類が最初に加工した金属の一つです(銅器時代)。銅の製錬は紀元前5000年ごろに始まりました。青銅(銅とスズの合金)は道具や武器に革命をもたらしました(青銅器時代、紀元前3000年)。名前はラテン語の「cuprum」(古代の主要産地キプロスに由来)から来ています。
健康への影響と安全性:人間やほとんどの生物にとって必須の微量元素です(鉄の代謝、エネルギー産生、結合組織の形成に関与)。欠乏はまれで、過剰になると肝障害(ウィルソン病)を引き起こします。銅には抗菌作用があります(病院では感染症を減らすために銅製の表面が使われている)。
価格/市場:価格は世界の経済活動(建設、製造、再生可能エネルギー)に左右されます。ロンドン金属取引所(LME)が指標価格を定めています。電気自動車や再生可能エネルギーインフラからの需要が拡大しています。
性質:優れた電気伝導体(銀の97%の導電率)で、熱伝導率が高く、天然の抗菌性を持ち、空気にさらされると緑青(炭酸銅)を形成し、延性があって加工しやすく、+1と+2の酸化数をとります。