导电排一般用什么铜，电解铜还是什么铜；黄铜到多少号颜色就会成紫色？

导电排一般用紫铜（纯铜）。紫铜就是铜单质，因其颜色为紫红色而得名。各种性质见铜。紫铜就是工业纯铜，其熔点为1083℃，无同素异构转变，相对密度为89，为镁的五倍。比普通钢还重约15%。其具有玫瑰红色，表面形成氧化膜后呈紫色，故一般称为紫铜。它是含有一定氧的铜，因而又称含氧铜。

性质

　　紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为：普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜（TU1、TU2和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中，有良好的耐蚀性，用于化学工业。另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代，紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。

紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大，但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时，氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用，产生高压水蒸气或二氧化碳气体，可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶，使铜产生热脆；而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时，又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22～25公斤力／毫米2,伸长率为45～50％，布氏硬度（HB）为35～45。　具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。　纯净的铜是紫红色的金属，俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。　紫铜富有延展性。象一滴水那么大小的纯铜，可拉成长达两公里的细丝，或压延成比床还大的几乎透明的箔。紫铜最可贵的性质是导电性能非常好，在所有的金属中仅次于金、银。但铜比银便宜得多，因此成了电气工业的“主角”。

用途

　　紫铜的用途比纯铁广泛得多，每年有50%的铜被电解提纯为纯铜，用于电气工业。这里所说的紫铜，确实要非常纯，含铜达9995%以上才行。极少量的杂质，特别是磷、砷、铝等，会大大降低铜的导电率。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大，用于电气工业的铜一般都必须是无氧铜。另外，铅、锑、铋等杂质会使铜的结晶不能结合在一起，造成热脆，也会影响纯铜的加工。这种纯度很高的纯铜，一般用电解法精制：把不纯铜(即粗铜)作阳极，纯铜作阴极，以硫酸铜溶液为电解液。当电流通过后，阳极上不纯的铜逐渐熔解，纯铜便逐渐沉淀在阴极上。这样精制而得的铜;纯度可达9999%。　紫铜是比较纯净的一种铜，一般可近似认为是纯铜，导电性、塑性都较好，但强度、硬度较差一些。

电解铜是阴极铜。　中华人民共和国国家标准GB/T 467—1997　阴极铜　本标准是参照ASTMB115-93《阴极铜》对GB467-82《电解铜》进行修订的。　本标准将原GB 467-82 中的电解铜（Cu-1）改名为标准阴极铜（Cu-CATH-2），相当于ASTMB115中的2号阴极铜。根据国内的实际情况，本标准对标准阴极铜中杂质极限含量的规定，与ASTMB115中的2号阴极铜有以下差别：标准阴极铜的铋含量较高，而铅含量较低；对锌和硫作了规定，而对硒和碲未作规定，ASTMB115与此相反，对硒和碲作了规定，而对锌和硫未作规定。　此外，还将GB/T 13585-92《高纯阴极铜》规定的高纯阴极铜（Cu-CATH-1）纳入了本标准。GB/T 13585-92是等效采用BS 6017-1989《精炼铜》中的高纯阴极铜制定的，有关技术内容纳入本标准时未作任何修改。　本标准的范围与原标准不同，并将标准名称改为《阴极铜》。　本标准自实施之日起，代替原GB 467-82和GB/T 13585-92，同时GB 466-82标准作废。　本标准由中国有色金属工业总公司提出。　本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所归口。　本标准由上海冶炼厂和中国有色金属工业总公司标准计量研究所负责起草。　本标准由上海冶炼厂和中国有色金属工业总公司标准计划研究所起草。　本标准主要起草人：曾云华、范顺科、芦如琼、尧川。　1 范围　本标准规定了阴极铜的要求、试验方法、检验规则标志、包装和质量证明书。　本标准适用于电解精炼法或电解铜，产生阴极铜，通常供重熔用。　2 引用标准　　下列标准所包含的条文，通过 标准中作用可构成为本标准的条文，本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的 应探讨使用下列标准最新版本的可能性。　GB/T 51211-512123-1997 铜及铜 化学分析　GB 8170-3 数值修约规定　GB/T 13223-91 高纯阴极铜化学分析方法　3 订货单(或合同)内容　本标准所列材料的订货单（或合同）内应包括下列内容　31 产品名称　32 牌号　33 数量　34 标准编号、年代号　35 杂质含量特殊要求　36 尺寸要求　37 包装要求　38 其他　4 要求　　41 产品分类　阴极铜按化学成分分为高纯阴极铜(Cu-CATH-1)和标准阴极铜(Cu-CATH-2)两个牌号。　42 化学成分　421 高纯阴极铜化学成分应符合表1的规定。标准阴极铜化学成分应符合表2的规定。　表1　高纯阴极铜(Cu-CATH-1)化学成分　%　元素组 杂质元素 含量，不大于 元素组总含量，不大于　1 Se 000020 000300 00005　Fe 000020　Bi 000020　2 Cr - 00015　Mn -　Sb 00004　Cd -　As 00005　P -　3 Pb 00005 00005　4 S 000150 00015　5 Sn - 00020　Ni -　Fe 00010　Si -　Zn -　Co -　6 Ag 00025 00025　杂质元素总含量 00065　1)需在铸样上测定　表2　标准阴极铜(Cu-CATH-2)化学成分　%　Cu+Ag不小于 杂质含量，不大于　As Sb Bi Fe Pb Sn Ni Zn S P　9995 00015 00015 00006 00025 0002 0001 0002 0002 00025 0001　注:供方需按批测定标准阴色铜中的铜、砷、锑、铋含量，并保证其他杂符合本标准的规定。　422 需方如对产品中氧含量有特殊要求,由供需双方协商确定。　43 表面质量　431 阴极铜表面应洁净,无污泥、油污等各种外来物。　432 高纯阴极铜表面表面应无硫酸铜；标准阴极铜表面(包括吊耳部分)的绿色附着物总面积应不大于单面面积的3%。但由于潮湿空气的作用，使阴极铜表面氧化而生成一层暗绿色者不作废品。　433 阴极铜表面及边缘不得有呈现花瓣状或树枝状的结粒(允许修整)。　434 标准阴极铜表面高5mm以上圆头密集结粒的总面积不得大于单面面积的10%(允许修整)。　44 其他要求　441 阴极铜以整块供应。经供需双方协商,也可供应切块。　442 阴极铜块应经受普通装卸而不脆断。　443 单块阴极铜的重量应不小于15kg或中心部位厚度不小于5mm。

黄铜不管多少号颜色都不会变成紫色。黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。　如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。

（一）、电解原理

1、电解的概念

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

注意：

①电流必须是直流而不是交流。

②熔融态的电解质也能被电解。

思考题：在电解反应中，化学能与电能之间的转化关系是什么？

答案：电能转化为化学能。

2、电解池的概念

借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

3、构成电解池的条件

（1）直流电源。

（2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。

（3）电解质溶液或熔融态电解质。

4、电解质导电的实质

对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。

5、电解原理（后详）

6、电解原理的应用。（后详）

二、重难点知识解析

（一）、电解原理

1、电解氯化铜（如图）

（1）实验步骤

第一步：如图甲所示，把两根石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。

第二步：如图乙所示，把用导线连接在一起的两根石墨插入U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。

第三步：如图丙所示，将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来，将石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，接通电源。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近。观察现象，约5min后切断电源。

（2）实验现象

在第一步和第二步中均无新现象发生。在第三步实验中，电流表的指针发生偏转；阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变深，阳极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变浅；阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固本，阳极石墨棒上有气泡放出，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色。

（3）实验结论

在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了分解反应：

CuCl2Cu＋Cl2↑

Cu生成于阴极的石墨棒上，Cl2生成于阳极的石墨棒上。

（4）原理分析

CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2＋和Cl－。

CuCl2＝Cu2＋＋2Cl－

通电前，Cu2＋和Cl－在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2＋向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。

阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu

阳极：Cl－－2e－＝ Cl2↑

电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑

（5）电解质水溶液电解反应的综合分析

在上面叙述氯化铜电解的过程中，没有提到溶液里的H＋和OH－，其实H＋和OH－虽少，但的确是存在的，只是他们没有参加电极反应。也就是说在氯化铜溶液中，除Cu2＋和Cl－外，还有H＋和OH－，电解时，移向阴极的离子有Cu2＋和H+，因为在这样的实验条件下Cu2＋比H+容易得到电子，所以Cu2＋在阴极上得到电子析出金属铜。移向阳极的离子有OH－和Cl－，因为在这样的实验条件下，Cl－和OH－容易失去电子，所以Cl－在阳极上失去电子，生成氯气。

说明：

①阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。

②用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。

③在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H+)＞Fe2＋＞Zn2＋；水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞(F－、NO3－、SO42-等)

（6）以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为：

①分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；

②分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；

③合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

（二）、电解原理的应用

1、铜的电解精炼

（1）电解法精炼铜的装置（如图）

（2）电解法精炼铜的化学原理

阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋

阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu

说明：

①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分

发生氧化反应。

②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属

活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：

Zn－2e－＝Zn2＋

Ni－2e－＝Ni2＋

但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能量比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）

③用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可达到9995%～9998%。

2、电镀

（1）、电镀的涵义

电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

（2）、电镀的目的

电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。

（3）、电镀的原理

电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。

3、氯碱工业

（1）电解饱和食盐水反应原理

①实验步骤

按图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。

②实验现象

阳极上有气泡逸出，气体呈黄绿色，有刺激性气味，使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色，阳极区溶液由无色变为黄绿色。阴极上有气泡逸出，气体无色、无味。阴极区溶液由无色变为浅红色，红色逐渐加深、区域逐渐扩大。

③实验结论

用惰性材料作阳极，电解食盐的饱和溶液，生成Cl2、H2和NaOH。

阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑（放电顺序：Cl－>OH－）

阴极：2H＋＋2e－＝H2↑（放电顺序：H＋>Na＋）

在上述反应中，由于H+在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH－的浓度增大而呈现碱性。

（2）离子交换膜法制烧碱

①离子交换膜电解槽的组成

由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。下图表示一个单元槽的示意图。

②阳离子交换膜的作用

将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na＋）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH－）和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。

（3）离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程（如下图）

离子交换膜法电解制碱的主要生产流程

（4）、食盐的精制

①粗盐的成分:粗盐中的主要成分是NaCl,此外还含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－杂质。这样的粗盐不符合电解要求，因此必须经过精制。

②杂质的危害：Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；

此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。

③除杂质的过程：

注意：

①除杂质时所加试剂的顺序要求是：a、Na2CO3必须在BaCl2之后；b、加入盐酸在过滤之后。

②试剂加入顺序有多种选择，如：a、BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl；b、BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl；c、NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl。

（5）、以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途

看不详细的话请点开http://wwwychxwnet/yianshiqu/sytbktys/g3tbkt1/

我国铜及铜合金标准化工作进展迅速，有关铜的国家标准分为四大类： 一为基础标准，其中GB5231—2001规定了加工铜及铜合金化学成份及产品形状； 二为化学分析方法标准，规定了铜及合金中主成份和杂质元素的化学分析方法； 三为理化性能试验方法，其中包括了电阻系数、超声波探伤、涡流探伤、残余应力、脱锌腐蚀、无氧铜含氧量、断口、晶粒度等规定方法；四为产品标准，其中包括阴极铜、电工用铜线锭、铸造黄铜锭、铸造青铜锭、粗铜、硫酸铜、铜铍中间合金、铜中间合金、铜精矿以及铜及合金加工材标准。 我国除国家标准外，还有行业标准和企业标准，为满足产品开发的需要，供需双方还可商定专用技术条件。 世界各国铜及铜合金产品均纳入国家标准，如美国ASTM标准、日本JIS标准、英国BS标准、德国DIN标准、法国NF标准、俄罗斯ΓOCT标准、国际标准ISO、欧盟BSEN标准等；标准化工作对国民经济发展极为重要，同时也是铜材生产、研究、应用的总结，因此世界各国铜及铜合金标准都在不断的修订和完善。

阴极铜

电解铜

⑴阴极铜的品质要求：铜精矿由电解精炼法或电解沉积法生产得到阴极铜。按国标GB/T467－1997《阴极铜》的规定，阴极铜按化学成分分为高纯阴极铜（Cu－CATH－1）和标准阴极铜（Cu－CATH－2）和两个牌号。阴极铜的试验方法：高纯阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T13293－1991《高纯阳极铜化学分析方法》的规定进行，标准阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T5121-1996《铜及铜合金化学分析方法》的规定进行。表面质量用目视检测。