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揭秘:古人是怎么炼铜的

时间: 2018-09-20 来源:西安斯坦利化学商城1

揭秘:古人是怎么炼铜的

 

胆铜法就是湿法炼铜,胆矾俗称五水硫酸铜,是一种水合硫酸铜。胆铜法就是将铁放在胆帆溶液(古人称为胆水)中,使胆矾中的铜离子被铁置换而产生单质铜。是化学反应中的置换反应。铜是人类最早使用的金属,具有优异的性能,在自然界中,多以化合物状态存在。常见的铜矿石有黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石(Cu2(OH)2CO3)、赤铜矿(Cu2O)、胆矾(CuSO4·5H2O)等。

 

古代湿法冶铜的化学反应方程式是:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

 

古人很早就发现湿法炼铜。西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载有“曾青得到铁则化为铜”,曾青就是胆矾。晋代的葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。,都记载着以铁置换硫酸铜中的铜的方法。南北朝的陶弘景则椎广了前人的成就,说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。

 

世界湿法冶铜第一人张潜,结合前人著作和个人经验撰写了《浸铜要略》一书。书中记述利用含铜矿水(或称胆水)冶铜的技术,此书所述胆铜法具有“用费少而收功博”的优点。

 

除此之外,我国古代还有一种冶炼铜的方法——火法冶铜。

 

人类很早就发现孔雀石通过灼烧后,会产生一种红色光亮的金属,这种金属就是铜。据考证,商代的火法炼铜主要用的就是孔雀石和木炭。火法冶铜是将含有铜元素的氧化物与还原剂在较高温度下进行反应制取单质铜的过程,这是一个还原反应,需要在加热的状态下才能产生铜单质,故称为火法冶铜。孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜,碱式碳酸铜受热会分解生成氧化铜、水和二氧化碳,碳或一氧化碳在高温环境下具有还原性,因此可以将氧化铜还原为铜。

 

北宋后期,这 一方法已用于大规模生产。据《宋会要辑稿》载,宋代有十多处湿法炼铜生产地,分布在广东、湖南、江西、福建、浙江等省,其中以韶州岭水(今广东曲江)、信州铅山(今江西铅山)、饶州德兴(今江西德兴)三地规模最大。

 

宋代胆水法产铜主要用于铸造钱币,所以到绍圣五年(1098年),官方全面禁止偷盗、私制胆铜和私自取胆水等,此时胆铜法已成了官方专利 。

 

由于胆铜法在工艺上有明显的优越性,明清两代一直沿用它。

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