銅 | 関西版ﾓﾊﾞｲﾙｳｨｷﾍﾟﾃﾞｨｱ

銅（どう､羅：Cuprum､英：Copper）は､原子番号 29 の金属､元素記号は Cu｡
周期表では金､銀と同じく 11 族に属する｡元素記号の Cu は､ﾗﾃﾝ語の cuprum から｡この語はさらに Cyprium aes（ｷｭﾌﾟﾛｽ島の真鍮）に由来し､ｷﾌﾟﾛｽにﾌｪﾆｷｱの銅採掘場があったことによる｡やまと語では､その色から赤銅（しゃくどう､せきどう）または､赤金､銅（あかがね）と呼ばれたちうわけや｡
金属では銀の次に導電性が高く､価格も比較的安い事から電線･ｹｰﾌﾞﾙの材料としてよう使われる｡また銅ｲｵﾝは殺菌作用を持つ事から､抗菌仕様の靴下や靴の中敷やらなんやらによう使われておる｡
殺菌作用と導電性を生かした物として絨毯､ﾏｯﾄやらなんやらに使用されておる｡特に細い導線を容易に作成できる為､絨毯に織り込んで使用する｡これにより､静電気の発生しにくい絨毯としてﾎﾃﾙやらなんやらのﾛﾋﾞｰで使用されておる｡
また､ｵﾘﾝﾋﾟｯｸはじめ様々な大会やｺﾝｸｰﾙやらなんやらは金､銀に次ぐ3位の色としたかて知られておる｡
2006年､中国の北京ｵﾘﾝﾋﾟｯｸに向けたｲﾝﾌﾗ整備に伴う需要増により､国際的な価格高騰を起こしたちうわけや｡

歴史

銅は先史時代から使われてきた金属であるんや｡銅と錫の鉱石は混在するっちうことから､ﾒｿﾎﾟﾀﾐｱでは紀元前3500年頃から銅に錫が混ざった青銅で道具を作るようになりよったちうわけや｡青銅器はｴｼﾞﾌﾟﾄ､中国（殷王朝）やらなんやらでも使われるようになり､世界各地で青銅器文明が花ひらいたちうわけや｡
耐食性の高さやらなんやらから古来貨幣の材料としたかて利用されてきた（銅貨）｡やまとの硬貨では5円玉が黄銅製､10円玉が青銅製､50円玉､100円玉（昔は銀がはいとったが､現在は入っておらへん）､旧500円玉が白銅､新500円玉がﾆｯｹﾙ黄銅ちう銅の合金であるんや｡
西洋占星術やらなんやら神秘主義哲学では､金星を象徴する金属とされたちうわけや｡こら､銅の産地として知られとったｷﾌﾟﾛｽが､金星の守護神とされるｱﾌﾟﾛﾃﾞｨﾃの聖地でもあったことに由来する｡

産地

銅鉱石の生産は世界全体で1510万ﾄﾝ（2005年現在）であるんや｡その内訳はﾁﾘが35.2%と大半を占め､以下米国7.5%､ｲﾝﾄﾞﾈｼｱ7.1%､ﾍﾟﾙｰ6.7%､ｵｰｽﾄﾗﾘｱ6.1%､中国5.0%､ﾛｼｱ4.6%と続く｡かつてやまとは足尾銅山､別子銅山､日立銅山等の大鉱山をかかえ輸出国やったが現在はこれらはみな廃鉱となり100%輸入に頼っておる状態であるんや｡

銅鉱石

銅鉱石を構成する鉱石鉱物には､次のようなもんがあるんや｡

自然銅 - Cu

輝銅鉱 - CuS

斑銅鉱 - CuFeS

銅藍（ｺﾍﾞﾘﾝ） - CuS

黄銅鉱 - CuFeS

硫砒銅鉱 - CuAsS

安四面銅鉱 - (Cu,Fe,Zn)SbS

赤銅鉱 - CuO

黒銅鉱 - CuO

藍銅鉱 - Cu(CO)(OH)

孔雀石 - Cu(CO)(OH)

製錬

銅鉱山で得られはった黄銅鉱（主成分CuFeS₂）にｺｰｸｽのほか融剤として石灰石とｹｲ砂を加えて溶錬炉で溶融し､鉄分を除く｡銅分は銅ﾏｯﾄや銅?（どうかわ｡銅精製への中間製品｡硫化銅と硫化鉄の化合物から成る）の形で濃縮される｡いっぺんに生じる鉄分はｹｲ砂によって取り除かれる｡また､ｹｲ砂と石灰石からｹｲ酸ｶﾙｼｳﾑが生成し､これが融剤として銅の融点を下げる｡

\rm 4CuFeS_2 + 9O_2 \longrightarrow 2Cu_2S + 2Fe_2O_3 + 6SO_2

\rm 2Fe_2O_3 + C + 4SiO_2 \longrightarrow  4FeSiO_3 + CO_2

\rm SiO_2 + CaCO_3 \longrightarrow CaSiO_3 + CO_2

ほんで､銅ﾏｯﾄを転炉に入れて､空気を吹き込んで不純物（硫黄､鉄やらなんやら）を酸化除去し､粗銅（銅含有率は約98%）を精錬する｡このとき2000℃を越える高温になり､還元される｡

\rm Cu_2S + O_2 \longrightarrow 2Cu + SO_2

いかいなる金属元素も高温にしたら還元されるんは､酸素､硫黄は気体となり粒子数が増大する方向に平衡が移動するさかいであるんや｡
その後､粗銅は電解精錬によちう､99.99%以上の純銅に精製される｡電解精錬によって得られはった銅は電気銅とも呼ばれる｡

用途

前述のとおり､銅は古代から人類とんかかわりが大きく､現代でも鉄に次ぐ最も重要な金属材料といえる｡現在､銅の用途の大部分は工業をはじめあらゆる分野においての電気器具の配線､部品､回路やらなんやらにあるんや｡こら銅が他の金属とくらべ高い電気伝導性を持つことと､銅以上の電気伝導性を持つ物質（銀やらなんやら）と比べた際にｺｽﾄが格段に安いことから使われておる｡また､他の金属の電気伝導性をはかる国際基準としたかて使われる｡銅は､銅線や銅版やらなんやらの形で身近に見ることができる数少へん単体金属であるんや｡帆船の船底銅包板としてﾌﾅｸｲﾑｼから船体をまもる為に使われた時期もあるんや｡
合金の用途も広い｡貨幣に使われる白銅はﾆｯｹﾙとの合金なんやし､ｱﾙﾐとの合金のｱﾙﾐ銅は延性に富んや黄金色であるため金箔の代わりとして使われるやらなんやらしておる｡銅と亜鉛を合金させたもんを一般に黄銅とよび､亜鉛の含有率を変身させることで､連続的に色彩が変身し融点が低下する｡金管楽器や仏具やらなんやらに使われる真鍮は黄銅の一つであるんや｡真鍮は錆びにくく､色が黄金色で美しいことから模造金や装飾具やらなんやらとしたかてよう見かける金属であるんや｡古代から武器や通貨やらなんやらとして用いられはった青銅はｽｽﾞと銅の合金なんやし､現在でもﾌﾞﾛﾝｽﾞ像やらなんやら､彫刻の材料であるんや｡せやけど､きょうびでは｢青銅｣ちう呼び名は変身してきており､一定以上のｽｽﾞを含んでおるその他の銅合金や青銅と似たような色や結晶構造をもつような鋳造用合金の総称としたかて用いられはる｡
青銅や黄銅と呼ばれる銅合金で代表的なもんには､光輝黄銅･工業用青銅･赤色黄銅･ｼﾞｭｴﾘｰ青銅･低濃度黄銅･ｶｰﾄﾘｯｼﾞ黄銅･黄色黄銅･ﾑﾝﾂﾒﾀﾙ･鉛黄銅･ﾘﾝ青銅･ｼﾘｺﾝ青銅･ｱﾙﾐﾆｳﾑ青銅･洋銀（洋白）･ｷｭﾌﾞﾛﾆｯｹﾙやらなんやらがあり､その性質は様々で利用分野においても簡単に分別できへんほど多岐にわたっておる｡
また､主な工業用の合金として､高純度銅合金や純銅と呼ばれる極めて高い純度の銅にごくわずかいな添加物を加えた合金があるんや｡代表的な高純度銅合金にはｶﾄﾞﾐｳﾑ銅･ｸﾛﾑ銅･ﾃﾘｳﾑ銅･ﾍﾞﾘﾘｳﾑ銅やらなんやらがあり､工業的に用いられはる純銅は電解ﾀﾌﾋﾟｯﾁ銅･脱酸銅･無酸素銅･銀含有銅･ﾋ素銅･快削銅やらなんやらで､機械工業をはじめとした分野で利用される｡
銅は化合物または触媒としたかて用途が広く､代表的な銅の化合物としてはｱｾﾄﾋ素銅･塩化銅･酢酸銅･酸化銅･ｼｱﾝ化銅･水酸化銅(II)･水素銅ﾖｳ化銅･硫酸銅　やらなんやらがあり､各種触媒や､防腐剤､殺虫剤､顔料やらなんやらに用いられておる｡
銅は花火の着色料としたかて用いられはる｡こら銅の化合物が炎色反応を示すことを利用したもさかい､青色を着けるんに用いられはる｡炎色反応は青緑色であるんや｡因みに､銅は遷移元素では唯一､炎色反応を示す｡

主な銅の化合物

硫化銅 (CuS)

塩化銅(I) (CuCl)

塩化銅(II) (CuCl₂)

酸化銅(I) (Cu₂O)

酸化銅(II) (CuO)

硫酸銅 (CuSO₄)

同位体

銅の反応

銅はｲｵﾝ化傾向が小さいため塩酸や希硫酸といった酸とは反応せんが､硝酸や熱濃硫酸のような酸化力の強い酸とは反応する｡

希硝酸との反応

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO↑

濃硝酸との反応

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O + 2NO₂↑

熱濃硫酸との反応

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O + SO₂

生体内での働きと毒性

植物における銅の役割としては､生体内における数種類の酸化還元反応にかかわる酵素を活性化する働きや､光合成に必要なｸﾛﾛﾌｨﾙに銅が結合しとり､ｸﾛﾛﾌｨﾙの合成に銅が不可欠であるちうことが分かっておる｡せやけど､ｸﾛﾛﾌｨﾙの合成段階において銅がどへんな役割を担っておるんかいやらなんやら詳しいことについてはまだわかっておらへん｡
植物において銅が不足すると､黄白化､光合成能力の低下､種子の形成異常せやへんかったら枯死やらなんやらが起こる｡せやけど､銅が過剰に存在する場合にも同様に毒性を示すため用心が必要であるんや｡下等植物の生育や増殖に少量の銅が不可欠であることが知られておる｡
動物においても､前項にもあるが､銅は必須微量元素の一つなんやし､ﾋﾄ一人当たり100から150 mgの銅が含まれ主に骨や肝臓に存在する｡銅の役割としては､ﾍﾓｸﾞﾛﾋﾞﾝを合成するために不可欠である元素であることが知られておる｡せやけど､ﾍﾓｸﾞﾛﾋﾞﾝそのもんには銅は存在せん｡一方､節足動物や軟体動物において､ほ乳類のﾍﾓｸﾞﾛﾋﾞﾝに相当する酸素結合ﾀﾝﾊﾟｸ質であるﾍﾓｼｱﾆﾝの活性中心は銅であるんや｡さらには､ｽｰﾊﾟｰｵｷｼﾄﾞｱﾆｵﾝを消去するｽｰﾊﾟｰｵｷｼﾄﾞﾃﾞｨｽﾑﾀｰｾﾞ､ﾐﾄｺﾝﾄﾞﾘｱにおける呼吸鎖関連酵素のｼﾄｸﾛﾑcｵｷｼﾀﾞｰｾﾞ､ｺﾗｰｹﾞﾝ合成に必須なﾓﾉｱﾐﾝｵｷｼﾀﾞｰｾﾞやﾘｼﾞﾙｵｷｼﾀﾞｰｾﾞの活性中心であるんや｡
銅が不足するっちうことでは､鉄の吸収量が低下し貧血となることや骨異常やらなんやらが起こりうる｡鉄吸収量減少のなんぼなんでも一部は､ﾄﾗﾝｽﾎﾟｰﾀｰが鉄を細胞に取り込む際に､銅による還元が必須であることに起因する｡せやけど､銅は要求量がそれほどようけなく､食品中に豊富に存在するためそへんな風なことはまれであるんや｡せやけど､特に反芻動物は銅に対して敏感な性質を持つため､家畜やらなんやらにおいては銅の不足により神経障害や貧血､下痢やらなんやらが発生するっちうことがあるんや｡こら飼料に銅を含んやﾐﾈﾗﾙ分を添加するっちうことで改善される｡また､亜鉛の過剰摂取は小腸細胞において金属結合性ﾀﾝﾊﾟｸ質であるﾒﾀﾛﾁｵﾈｲﾝが誘導され､銅がこのﾀﾝﾊﾟｸ質にﾄﾗｯﾌﾟされる結果､銅の摂取が阻害される｡
こへんな風に､銅は生物の代謝が正常に行われるうえで必須の元素であるが､いっぺんに過剰供給されると､足尾銅山鉱毒事件に見られはるように毒性を示す｡例うたらようけの動物にとって慢性的に過剰な銅の摂取は毒性なんやし､反芻動物では銅の過多により肝硬変や発育不全､黄疸､やらなんやらが起こりうる｡また無脊椎動物のようけは過剰供給となって代謝異常を起こす閾値が脊椎動物よりも低い｡例うたら水槽内で海産魚を飼育するっちうときに魚病薬として硫酸銅の水溶液を少量飼育水に添加するっちうことがあるが､この処置をいったん行った水槽は､飼育水中に微量の銅ｲｵﾝが溶け出すため､もはや海産無脊椎動物の飼育には不適当といわれておる｡植物にとっても銅ｲｵﾝの過剰供給が毒性を示すことは同様なんやし､そへんな風な環境下では銅ｲｵﾝ耐性の強い特殊な植物が繁茂する｡例うたら､寺社の銅屋根を伝った水が滴るような場所には銅ｲｵﾝ耐性の強いﾎﾝﾓﾝｼﾞｺﾞｹが優占するっちうことがよう知られておる｡

一日の必要なもん量

成人男性　1.8mg

成人女性　1.6mg

許容上限摂取量　9mg

欠乏､過剰症はまれ｡貧血･骨異常･脳障害等が欠乏症として知られておる､過剰症は遺伝病であるｳｨﾙｿﾝ病等極少数｡

枯渇問題

銅は2040年頃に枯渇すると予測されておる｡せやけどこら､採掘ｺｽﾄに見合った採掘が可能な銅鉱山が枯渇するゆう意味なんやし､地球の銅埋蔵量はまだ十分にあると考えられておる｡したがって採掘技術の進歩や､採掘が容易な銅鉱山の発見によってこの問題は回避される可能性もあるんや｡

外部ﾘﾝｸ

金属資源情報ｾﾝﾀｰ(PCﾘﾝｸ)

銅解説 -｢健康食品｣の安全性･有効性情報(PCﾘﾝｸ) （国立健康･栄養研究所）

銅 -｢健康食品｣の安全性･有効性情報(PCﾘﾝｸ) （国立健康･栄養研究所）

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