青铜国宝火了，那青铜又是什么“铜”？青铜国宝火了，那青铜又是什么“铜”？蝌蚪五线谱百家号提要：走近青铜国宝，探寻那些关于青铜的故事……随着央视综艺《国家宝藏》的热播，那些躺在博物馆的青铜国宝火了起来。千年不腐而又锋利无比的越王勾践剑，演绎了一个关于青铜文明的千年传奇；肃穆凝重而又活泼可爱的妇好鴞尊，则浓缩了一个女将军的传奇人生；纹饰精美而又寓意深刻的云纹铜禁，则向世人宣告古代中国的失蜡法工艺是领先于世界的……然而，人们不禁会问，都说青铜国宝，那青铜又是什么“铜”呢？越王勾践剑，春秋晚期越国青铜器，国家一级文物，1965年冬天出土于湖北省荆州市江陵县望山楚墓群中。现存于湖北省博物馆。（网络图）青铜国宝，青铜可是纯铜？据考证，铜是人类利用化学方法取得的最古老金属之一。1933年，科学家在河南省安阳县的殷墟挖掘中发现了我国古代冶炼铜的遗址，其中就有18.8千克的孔雀石。孔雀石是一种含铜的碳酸盐矿物，化学式为 Cu2(OH)2CO3，因其颜色酷似孔雀羽毛上斑点的绿色而得名。孔雀石中的碳酸盐在高温条件下，经分解和还原就可以制得金属铜了。这种金属铜就是我们通常所说的纯铜。由于纯铜的颜色为紫红色，因此又名紫铜、赤铜、红铜等。据悉，铜在地壳中的含量并不大，大概不超过0.01%。但是，含铜的矿石还真是不少，如黄铜矿﹑辉铜矿﹑黝铜矿﹑蓝铜矿﹑孔雀石等。中国开采的主要是黄铜矿（铜与硫、铁的化合物），其次是辉铜矿和斑铜矿。既然我国在很早之前就掌握了纯铜的生产技术了，那么为什么商周时期的青铜器不用纯铜铸造呢？《天工开物》中的炼铜炉（网络图）原来，人们在使用了一段时间的纯铜器件之后，发现了纯铜的一些弊端。因为纯铜的质地比较软，非常容易弯曲，所以铸造刀剑、工具及器物是不用纯铜的。上下求索，拥抱青铜文明商周时代是我国青铜器的鼎盛时期，青铜冶炼和制造已经达到了炉火纯青的境界。我国古代冶金技术的进步，凝聚了我国古代劳动人民的智慧。我国大约在四、五千年之前就开始利用纯铜了，并有了初始的青铜冶炼技术。其实，我们的祖先为了解决铜质工具或器物柔韧有余、硬度不足的问题，进行了极其漫长的探索。云纹铜禁系春秋时期青铜器物，1978年出土于河南淅川下寺。这是我国目前发现体积最大、时间最早的失蜡法铸件，因此是我国冶金史上的一个里程碑。（网络图）人们发现，铜锡合金的质地要比纯铜坚硬得多，因此制成的工具和武器也就锋利多了。在历史上，人们把这种铜锡合金（也可以含有铅）叫做青铜，或者叫锡青铜，以区别于其他的特种青铜。目前，我国已知最早的青铜制品是1975年在甘肃东乡林家马家窑文化遗址中出土的一件青铜刀。这是我国进入青铜时代的标志之一。我国长达十六个世纪的青铜时代，创造了举世瞩目的“青铜文明”。越王勾践剑是我国青铜时代的巅峰之作，留给后世很多谜团。1977年，有关部门对越王勾践剑的合金成分进行了无损检测，结果发现其中除了铜之外还有较高的锡含量。铜锡之约，铸就千古佳缘在铁器出现之前，我国曾有过一个大规模使用青铜器物的时期，在历史上被称为 “青铜时代”。在这其中，锡扮演了极其重要的角色。然而，锡作为一种既怕冷又怕热的金属，它又是如何赋予青铜器物以强大生命力的呢？下面我们就来看看锡的有关资料吧。锡在自然界是以锡石矿物的形式存在的，锡石的主要成分为二氧化锡，在高温条件下用碳还原可以制得金属锡。锡是一种银白色的金属，在常温下不易被氧化，常保持银闪闪的光泽。用锡制成的锡器，具有“色如银、亮如镜、声如磬”的特点。但它是一种既怕冷又怕热的金属，在不同的温度下，锡的形态完全不同。锡在13.2℃～161℃的温度范围内性质最稳定，叫做“白锡”。当温度下降到13.2℃以下时，锡会逐渐变成煤灰般松散的粉末，叫做“灰锡”。当温度超过161℃时，它又会转变成具有斜方晶系晶体结构的斜方锡，一敲就碎，展性很差，叫做“脆锡”。就是这样一种十分娇气的金属，却在青铜中发挥了非同寻常的作用。对于青铜合金来说，锡的加入可大幅度提高合金的弹性、强度、硬度等，同时赋予材料更多的优良性能，如冲击时不产生火花，具有良好的减摩性、抗磁性及低温韧性。同时，青铜合金在大气和海水中具有很高的化学稳定性。至于我国何时开始生产纯锡尚不得而知，但从先秦一墓葬器物中发现的一件含锡99%的锡鱼来看，则说明至少在西周时期我国就已掌握了冶锡技术。那么，古人在配制锡青铜时是如何添加锡的呢？可能的方式有三种，一种是把金属锡和金属铜一起熔化；二是把金属铜加到锡矿石中共热；三是把铜矿石和锡矿石（或者铜锡共生矿）一起冶炼。炼锡炉（图片见水印）有人认为，人类最早使用的锡青铜可能是由混有铜和锡的矿石直接冶炼取得的，如黄锡矿和铜锡石就同时含有铜和锡。但是，后来在生产中如何加锡就可能是据需而为了。铜锡合金，为何叫做青铜？青铜制品乃铜锡合金所制，那为什么铜锡合金被冠以青铜称号呢？纯铜的颜色为紫红，纯锡的颜色为银白，而铜锡合金的颜色一般呈青灰色，因此得名“青铜”。其实，青铜的颜色也会因锡的含量不同而存在差异。随着锡含量的增大，青铜的颜色依次出现红、橘黄、黄、浅黄、银灰等颜色。越王勾践剑黄白色复原图（网络图）青铜器表面发生锈蚀时颜色也会发生变化，一般轻度的表面锈蚀呈现最多的为青黑色。铜的颜色多变，不同的铜化合物具有不同的颜色，不同的铜合金也具有不同的颜色，因此可以通过颜色来判断铜的存在状态或合金的成分。你听说过白铜吗？它可是一种很漂亮的材料呀，公元前一世纪我国就知道制造白铜了。在我国古代通常用白铜装饰器具，看起来银光闪闪的，而且不容易生铜绿。那么，白铜为何物呢？原来，白铜就是铜镍合金。我们通常所说的“黄铜”，其实并不是真正的纯铜，而是一种铜锌合金。铜锌合金因色黄而得名黄铜，在古代大多用来制作乐器，敲起来的音响非常好听。但由于含锌量的不同，黄铜的颜色也有所不同。工业上所用的黄铜大多含锌量在45％以下，所以常见的黄铜大都是黄色的。传世经典，君可知《考工记》？由金属铜与锡制成的青铜，是一种具有金属特性的物质，但具有不同于金属铜和金属锡的新的物理化学性能。比如，青铜的熔点比纯铜低，硬度却比纯铜高。那么，铸造青铜器在铜、锡比例上是否也有某些说法呢？关于这个问题，我们可以从《考工记》中找到一些线索。那么，《考工记》为何方圣典呢？原来，《考工记》是我国古代一部重要的科学技术文献，记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺。妇好鸮尊为商朝晚期青铜器物，1976年出土于河南殷墟宫殿宗庙遗址妇好墓。这是我国发现最早的鸟形酒尊之一，采用猫头鹰的造型自然是让其成为“战神”的象征。（网络图）《考工记》中记载了“六齐”配方，因此是一本生产技术的档案。该书主体内容编纂于春秋末至战国初，部分内容补于战国中晚期。那么，什么是“六齐”呢？原来，“六齐”也被称为“六剂”，分别为钟鼎之剂、斧斤之剂、戈戟之剂、大刃之剂、杀矢之剂和鉴燧之剂。用现在的白话来讲，“六齐”配方分别是指铸造钟鼎、生产工具、戈戟兵器、刀剑兵器、箭簇以及铸造铜镜（或阳燧）的合金配方。这是世界上最早的一份关于青铜合金配比的技术文献。炉火纯青，科学价值何在？在我国，有一个成语叫做“炉火纯青”，比喻功夫达到了纯熟的程度。那么，你知道这个成语的来历吗？有人认为，“炉火纯青”就来源于青铜冶炼。《考工记》记载：“凡铸金之状，金与锡，黑浊之气竭，黄白次之，黄白之气竭，青白次之，青白之气竭，青气次之，然后可铸也。”其实，这段话讲的是铜锡矿石在冶炼过程中发生的化学变化。古代匠师铸造青铜器（截图）《考工记》中的“金”指的是“铜”。在熔炼矿石时，借助高温去除矿石中的杂质，是一个逐渐反应的化学过程。矿石原料中的木炭、树枝等物质最先反应燃烧，烟气为黑色；接着矿石原料中的硫化物开始燃烧，烟气为黄白色；再往后矿石原料中的氧化物开始燃烧，烟气为青白色；最后烟气就会呈青色了。这里的烟气呈青色，就是所谓的“炉火纯青”了。“炉火纯青”表示矿石原料中的杂质已基本去除，可以用于铸造了。在古代，没有测量温度的仪器，也没有检测分析手段，全凭实践经验进行操作。其中对于火候的观察就是一个诀窍，以此来判断熔炼是否成熟。从现代科学的角度来讲，古人观察火候的方法是具有一定科学道理的。矿石原料在加热过程中会发生一系列的物理化学反应，诸如某些物质的分解、化合以及蒸发等过程，一般会产生不同颜色的气体，以此来判断熔炼是否成熟。不过，这不是任何人都能做到的，只有经验丰富的匠师才能达到这样的境界。走近青铜国宝，既是一次阅读，一次聆听；更是一次探寻，一次升华！参考文献【1】陈建立.《中国金属冶铸文明新探》[M]，科学出版社，2014年版。【2】华觉明.《中国古代金属技术》[M]，大象出版社，1999年版。【3】李先登.《商周青铜文化》[M]，商务印书馆，1997年版。【4】金秋鹏.《中国古代科技史话》[M]，商务印书馆，1997年版。【5】光明日报.陈振裕.《越王勾践青铜剑发现记》，光明网，。【6】湖北日报 海冰等.《湖北：80后博士揭开“天下第一剑”千年不锈之谜》，湖北日报网，。本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。蝌蚪五线谱百家号最近更新：简介:专注权威、有趣、生活的互联网科学传播。作者最新文章相关文章拒绝访问 | www.ew9z.com | 百度云加速
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低浓度的臭氧可消毒，但超标的臭氧则是个无形杀手！ 　 ▲ 它强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎 和肺气肿； 　 ▲ 臭氧会造成人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退； 　 ▲ 臭氧会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、 出现黑斑； 　 ▲ 臭氧还会破坏人体的免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老， 致使孕妇生畸形儿； 　 ▲ 而复印机墨粉发热产生的臭氧及有机废气更是一种强致癌物质，它会引发各类癌症和心血管疾病。 　 因此，臭氧和有机废气所造成的危害必须引起人们的高度重视。 臭氧 臭氧又名三子氧，分子式为O3，分子量为48.00。一、理化特性： 臭氧在常温下为带蓝色的爆炸性气体，有特臭，为已知最强的氧化剂，密度为1.658(空气=1)。臭氧气体经冷处理后可呈液状，其液体密度为1.71，沸点为-112.3℃,在水中溶解度比氧高，但因分压较低，故在平时使用温度与压力下，只能得到每升数毫克的溶液，含臭氧的溶液，温热时会爆炸。臭氧的稳定性极差，在常温下可自行分解为氧，在270℃高温下可立即转化为氧。1%水溶液在常温大气中半衰期为16分钟，所以臭氧不能像其它工业气体一样可以用瓶贮存，一般为现场生产，立即使用。二、杀菌作用： 臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中杀菌迅速较氯快。三、影响杀菌作用的因素： ①PH：用臭氧水溶液消毒时，若PH增高，则所需浓度必须增加。 ②湿度：用臭氧熏蒸消毒时，相对湿度高则效果好，低则效果差，对干燥菌体几乎无杀菌作用。 ③温度：温度降低有利于臭氧的溶解，可增强其消毒作用，甚至在0℃亦能保持较好的杀菌效果，如水温为4－6℃时，臭氧杀菌用量为100，水温10－21℃时为160，水温36－38℃时则为320，有机物可降低其杀菌作用。四、毒性： 空气中臭氧浓度达0.01-0.02mg/L时即可嗅知：浓度达到1mg/L时，可引起呼吸加速、变、胸闷等症状，在２.5-5mg/L时，可引起脉搏加速，疲倦、头痛，停留１小时可发生肺气肿，以至死亡，作业现场空气中容许的阀限值为０.2mg/m3.五、腐蚀性： 臭氧为强氧化剂,可损坏多种物品,浓度越高对物品损害越重,可使铜片出现绿色锈斑,特别是使橡胶老化,色变暗,弹性降低,以致变脆,断裂,使织物漂白褪色.六、稳定性: 臭氧稳定性极差，常温下即可自行分解为氧，停止发生后，通风30－60分钟后，其浓度与大气水平一样． 七、使用范围： 在消毒方面，臭氧的用途主要有以下几种： １、液体消毒：饮用水、工业生活污水和饮料水的净化消毒． ２、物体表面消毒，饮食用具、理发工具、食品加工用具、衣物、钱币、票券等放密闭箱内消毒．　 ３、防腐保存：蔬菜　水果　蛋类　鱼肉类干鲜土特产，水产品加工，贮存和冷藏等．八、使用方法： １、液体消毒：臭氧消毒饮用水时，其用量取决于水质，应由实验确定精确值，比较清洁的水，一般应加臭氧0.5-1mg/L，作用5-10分钟后，水中保持臭氧浓度为0.1-0.5mg/L；对于污染比较严重的饮用水，臭氧用量可增至3-6 mg/L。对污水处理，污水中使用的臭氧浓度为100-200 mg/L，作用30分钟，在多数情况下可杀灭或破坏其中所有微生物及其毒素，并能改善水质。作用时间越长，效果越好。 2、消毒空气：对密空间的空气用5-10 mg/ m3浓度的臭氧作用30分钟。九、注意事项： 由于臭氧为强氧化剂，对物品损害较大，很少用作熏蒸消毒，规定大气中允许0.2 mg/ m3,故消毒宜在无人条件下进行。十、含量测定：在500ml锥形带塞玻璃瓶中，加入350ml蒸馏水和20ml20%KI溶液，在排气管分流取臭氧气2L通入锥形瓶，再滴5ml浓度为3mol/L的H2SO4溶液，静置5分钟后用0.1000mol/L的Na2S2O3滴定，反应至浅黄色时加１ml0.5%的淀粉指示剂，滴定至无色，计算消耗的量，每毫升mol/l的Na2S2O3溶液相当于48.00mg的O3。O3浓度（毫克/升）=M×V×48××100=12MV式中：M=克分子浓度，应标定小数点后四位； V=消耗毫升数。 当O3浓度较高时，可以取1升臭氧化气，则计算公式为O3浓度（毫克/升）=24M 回答人的补充
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