●銅【どう】

元素記号 Cu ，原子番号 29，原子量 63.546。周期表 11族，銅族元素の1つ。主要な鉱石は黄銅鉱，輝銅鉱，赤銅鉱などである。地殻存在量は 55ppm，海水中の含有量は2 μg/l 。単体は赤色光沢がある金属で，展延性に富む。融点 1083℃，比重 8.93。導電率が高く，化学的抵抗も強く，柔靭性に富む。二酸化炭素や塩分を含む湿った空気中では緑色の錆 (緑青) を生じる。強熱すると 1000℃以下では黒色の酸化銅 CuO ，それ以上では Cu₂O を生じる。熱硫酸，硝酸に可溶，可溶性塩は有毒である。電線，導線，建築用材，日常品，黄銅，青銅，その他の合金，貨幣，銅塩の製造など用途は広い。

銅族元素の一。単体は光沢のある赤色の金属。展延性に富み、熱・電気の良導体。湿った空気中では緑青(ろくしょう)を生じる。自然銅や黄銅鉱・輝銅鉱などとして産出。黄銅・青銅などの合金や電線・貨幣など、用途が広い。元素記号Cu 原子番号29。原子量63.55。あかがね。

［音］ドウ（慣）　［訓］あかがね
［学習漢字］5年
１ 金属元素の一。あかがね。「銅器・銅像・銅板／赤銅(しゃくどう)・青銅・白銅・分銅」
２ 銅貨。「銅臭」
［名のり］かね
［難読］銅鈸(どうばち)・銅鑼(どら)

《赤金の意》銅。あか。→こがね →くろがね →しろがね

ベトナムの通貨単位。
[補説]「銅」とも書く。

　原子番号29，原子量63.546，元素記号Cu，11族（旧Ib族）の元素．微量必須元素の一つ．オキシゲナーゼなどの必須元素．ヒト血液の正常値は100〜200μg/dl．第六次改定日本人の栄養所要量では15〜69歳の男性で，1日1.8mg，女性で1.6mgとされている．

鉄の利用効率を高めてヘモグロビンの形成を助けます。骨や血管の強化、過酸化脂質の分解、ビタミンＣの利用にも関与しています。不足すると貧血、血管障害、リウマチ、骨粗鬆症(こつそしょうしょう)などをまねきます。スルメ、牛レバー、イイダコ、シャコ、ホタルイカ、カキ、ソラマメなどに多く含まれています。成人1日あたりの推奨量は男性0.9～1.0mg、女性0.7～0.8mg、上限は10mgです。

微量ミネラルのひとつ。元素記号はCu。体内の組織に酸素を運ぶ運搬係であるヘモグロビンの合成に不可欠な構成要素。レバーなどの肉類、魚介類、豆製品などに多く含まれる。酵素の構成成分として筋肉・肝臓・骨などに分布し、赤血球の成分であるたんぱく質のグロビンと鉄の結合したヘモグロビン生成を助け、吸収を促進する働きをもつほか、鉄の吸収率・利用率の向上、コラーゲン・エラスチンの生成に働いて骨・血管壁などの強化、過酸化脂質の生成の抑制、白血球の免疫力向上などに効果があるとされる。

周期表元素記号＝Cu　原子番号＝29原子量＝63.546±3地殻中の存在度＝55ppm(25位)安定核種存在比　⁶³Cu＝69.1％，⁶⁵Cu＝30.9％融点＝1084.5℃　沸点＝2595℃固体の比重＝8.92(20℃)液体の比重＝8.3(1083℃)電子配置＝［Ar］3d¹⁰4s¹　おもな酸化数＝I,II周期表第IB族に属する金属元素の一つ。同族の金とともに代表的な有色金属で，和名〈あかがね〉はこの色に由来している。

周期表第11族に属し、銅族元素（貨幣金属元素ともいう）の一つ。銀、金とともに貨幣金属ともよばれる。単体は赤色の光沢ある金属である。

歴史

銅は天然にも金属として産することがあり、また鉱石の製錬法も比較的簡単な金属なので、きわめて古い時代から利用されていた。エジプト、バビロニア、アッシリアの遺跡から6000年以前のものが発掘されており、石器時代のあとでいわゆる銅器時代をつくった。その後、スズとの合金である青銅がつくられ、青銅器時代として人類文化発達の一時代を画した。中世に入って、青銅とともに教会の鐘や装飾品、さらに火薬の発明とともに大砲などに鋳造され、生産額もかなりの量になったようである。
　産業革命の時期に入ると、鉄と並んで機械用材料として大量に使われるようになった。さらに19世紀末からの電力の利用発展により、電線をはじめとする電気材料としての需要が急増し、20世紀に入って採鉱、製錬の近代化が進み、圧延機、伸線機などの加工技術も発達して近代産業における重要な地位を確立した。
　中国および日本では、古く金、銀とともに三品とよばれ、また五色(ごしき)の金(かね)（黄金(こがね)＝金、白金(しろがね)＝銀、赤金(あかがね)＝銅、黒金(くろがね)＝鉄、青金(あおがね)＝鉛）の一つであった。日本の古代遺跡からは多くの銅器、青銅器（銅剣、銅矛(どうほこ)、銅鐸(どうたく)など）が発見されているが、それらが日本で古く産出された銅によるものであるという証拠はみいだされていない。多くは中国、朝鮮などより入ってきたものが原料とされている。貨幣としての銅銭はかなり古くから中国（中国では紀元前4世紀ごろには銅貨が流通していた）より入ってきていたが、694年には鋳銭司(ちゅうせんし)が置かれたという記録もあり、さらには708年に初めて秩父(ちちぶ)地方から銅を産し、それにより和銅と改元されたという記録がある（『続日本紀(しょくにほんぎ)』）。［中原勝儼］

命名の由来

古く地中海のキプロス島から産出したので、ローマ人は銅のことをaes Cyprium（キプロス島の金属）と称したが、これからのち、ラテン語でcuprumとよぶようになった。ヨーロッパの各国語の多くは、これから生じたものと考えられる。またギリシア語の銅を意味するkalkosは古くから冶金(やきん)などが盛んに行われていたエウボイア島の主要都市カルキスChalcisに由来するものといわれている。漢字の銅は赤い金(かね)を意味するといわれる。［中原勝儼］

存在

主として硫化物、酸化物、または炭酸塩となって産出する。銅鉱物は150種以上が知られているが、黄銅鉱、斑銅鉱(はんどうこう)、輝銅鉱、赤銅鉱、くじゃく石（孔雀石）、藍銅鉱(らんどうこう)などが主要な鉱物である。日本では黄銅鉱が主要な原料鉱物である。秋田県北部に大規模な鉱床が発見されており、その推定埋蔵量は7500万トンとされている。まれに自然銅として産出することもある。自然銅はアメリカ・ミシガン州で大量に採掘されている。
　2011年の世界の銅鉱石生産量は約1624万トンで、主要国はチリ（約32.4％）、中国（約7.8％）、ペルー（約7.6％）、アメリカ（約7.0％）である。また電気銅の生産量は約1979万トンで、アジア（約45.8％。うち日本6.7％）、北南米（約27.9％）、ヨーロッパ（約18.7％）、消費量は約1947万トンで、アジア（約63.1％。うち日本5.2％）、ヨーロッパ（約20.8％）、北南米（約14.1％）となっている。［中原勝儼］

製法

乾式製錬で粗銅をつくり、これを電解精錬で純銅とする方法と、湿式製錬による方法とが行われているが、現在では乾式製錬のほうが多く行われている。［中原勝儼］

乾式製錬

浮遊選鉱などで品位を高めた硫化鉱を焼(かしょう)したのち、溶鉱炉で熱すると、珪砂(けいさ)はスラグとなって上に浮き、銅はおもに硫化銅()の形で(かわ)となって融解して沈む。これを転炉に注入し、底のほうから空気を吹き込むと、次のような変化がおこって銅が遊離する。
　　2Cu₂S＋3O₂―→2Cu₂O＋2SO₂
　　2Cu₂O＋Cu₂S―→6Cu＋SO₂
これを型に入れ固化したものを粗銅というが、これを陽極とし、硫酸銅()の硫酸酸性溶液を電解液として電解精錬を行い、純銅（電気銅といっている）を得る。現在、銅地金は大部分電気銅であるが、さらに品位の低い地金も規格で決められている。電気銅の品位は普通99.99％である。［中原勝儼］

湿式製錬

鉱石中の銅、亜鉛をあわせて回収しようとする方法で、鉱石を焙焼(ばいしょう)し、銅、亜鉛の硫酸塩とし、水で浸出して電解槽に入れる。初めに銅電解をして銅を得たのち、亜鉛電解を行って亜鉛を得ている。湿式法は、もともと乾式法で採算のとれない貧鉱を処理する方法であるが、最近では品位の十分高い銅、亜鉛鉱石に対しても行われている。ただし、それほど多く行われていない。［中原勝儼］

性質

展性、延性、加工性に富み、かつ強さがある。熱および電気の伝導率は銀に次いで大きく、それぞれ銀の93％、98％で全金属中3番目の大きさである。乾燥した空気中では安定であるが、湿った空気中に長時間放置すると、塩基性炭酸銅やその他の塩基性塩を生じて緑色の緑青(ろくしょう)を生じ、表面を覆う。熱すると暗色の酸化銅()を生じ、1000℃以上に熱すると、赤紫色の酸化銅()を生ずる。硝酸および熱濃硫酸によく溶け、濃硫酸に溶けるときは二酸化硫黄(いおう)を生ずる。また塩酸にも徐々に溶ける。アンモニア水とは錯塩をつくり、酢酸などの有機酸にも容易に溶ける。［中原勝儼］

用途

銅そのものはもちろん、黄銅、青銅、アルミニウム青銅、ベリリウム銅など、合金としての用途もきわめて広く、とくに電線をはじめ伸銅品として多く使われている。電線には、電気銅を溶解して両端を細くした角棒状に鋳込んだ棹(さお)銅を用い、これを荒引き線とし、各種の電線に加工する。また伸銅品は電気銅その他の合金用金属、銅屑(くず)、銅合金などを適当に配合して溶解し、所定の成分に調整して鋳込んだ銅塊を原料とし、板、棒、管、線などに加工する。銅板は俗に「あか」あるいは赤金(あかがね)といわれ、熱の伝導性と耐食性を生かして、鍋(なべ)をはじめ一般什器(じゅうき)にも使われる。また銅貨はスズ2～10％程度の青銅である。このほか金、銀その他の合金として各種のものが知られている。［中原勝儼］

人体と銅

人体には銅が約80ミリグラム含まれている。おもに筋肉や骨、そのほかの組織や血中に存在している。銅の人体での役割は鉄と関係が深い。血色素であるヘモグロビンは鉄と結合して合成される。このときの鉄の取り込みに銅が必要である。また、鉄が腸管から吸収されるのを助ける作用もある。そのほか、酵素の構成成分として乳児の成長、血液凝固、糖やコレステロールの代謝などに関係している。
　銅を比較的よく含む食品は肝臓（レバー）で、そのほかココアやチョコレートにもかなり含まれる。ほかの食品にも微量成分として存在する。銅が不足すると鉄代謝障害による貧血、骨異常、成長障害などがおこり、一方で調理器具や飲料水による過剰摂取の例がある。食事からとるべき量については、「日本人の食事摂取基準」（厚生労働省）により、目安量や推奨量、および過剰摂取による健康障害のリスクを下げるための上限量が設定されている。［河野友美・山口米子］
『日本化学会編『有機金属錯体』第4版（1991・丸善）　▽糸川嘉則・五島孜郎編『生体内金属元素』（1994・光生館）　▽東野治之著『貨幣の日本史』（1997・朝日新聞社）　▽糸川嘉則編『ミネラルの事典』（2003・朝倉書店）　▽佐々木稔編著、赤沼英男・神崎勝・五十川伸矢・古瀬清秀著『鉄と銅の生産の歴史――金・銀・鉛も含めて』増補改訂版（2009・雄山閣）　▽菱田明・佐々木敏監修『日本人の食事摂取基準2015年版――厚生労働省「日本人の食事摂取基準」策定検討会報告書』（2014・第一出版）　▽経済産業調査会編・刊『鉱業便覧』各年版』

Cu．原子番号29の元素．周期表11族遷移元素．原子量63.546(3)．質量数63(69.17％)，65(30.83％)の安定同位体と，52～80の27種の放射性同位体が知られている．英語の元素名copperは，ローマ時代に銅鉱石を産出したキプロス島のラテン名cypriumからとられた銅のラテン名cuprumが変化したもの．元素記号もその最初の2文字をとった．宇田川榕菴は，天保8年(1837年)に出版した「舎密開宗」で，これを音訳して究布律母(キュプリュム)としている．銅という文字は紀元前中国の春秋戦国時代から使われていたとされる．
天然銅のほか，鉱物として黄銅鉱CuFeS₂(もっとも多い)，くじゃく石Cu₂CO₃(OH)₂，輝銅鉱 Cu₂S，赤銅鉱 Cu₂O，黒銅鉱CuOなどがある．地殻中の存在度75 ppm．銅鉱石の埋蔵量は，チリが断然多く40％ 弱，ついでアメリカ，中国，ペルー各7％ 以下など．歴史的には，日本は世界有数の産銅国で，明治年間に至るまで銅はわが国の主要輸出品であった．慶雲5年(708年)に武蔵国秩父郡から和銅(自然銅)が献上され，年号を和銅と改元し貨幣鋳造(和銅開珎)がはじまり，大仏の鋳造が天平16年(744年)から天平勝宝3年(751年)まで行われた．よく知られる足尾銅山は慶長15年(1610年)，別子銅山は元禄3年(1690年)の開坑であり，昭和47年(1972年)に最大銅鉱石生産量12万t を記録した．その後，貿易の自由化や公害問題に対する対策が負担となり，経済性に劣る多くの鉱山が閉山し，平成6年(1994年)3月の花岡鉱山の閉山により日本に銅鉱山はなくなった.銅鉱石の輸入先は，チリ，インドネシアの2か国で70％ に近い(2003年)．銅の製錬には乾式法と湿式法とがある．乾式法は黄銅鉱を対象とする方法で，従来は，浮遊選鉱後，約600 ℃ でばい焼して揮発性の不純物，ヒ素，水銀，硫黄の一部などを除き，けい石を加えて酸化鉄をスラグとして取り除き，溶鉱炉，反射炉で約1200 ℃ で熱して銅と鉄の硫化物の混合物(マット)を得る．これを転炉に移して酸素富化空気を吹き込んで粗銅( ＞ 98.5％)，電解工程を経て純銅(電気銅 ＞ 99.99％)とする．近年，溶鉱炉は姿を消し，反射炉も主役を降りつつあり，かわってフィンランドで1949年に登場した低コストの自溶炉が主流となった．この方法では，乾燥した精鉱を炉頂上部から酸素富化熱空気流で炉内に吹き込み，硫化銅鉱の酸化熱を利用して燃料消費量を大幅に減らしてマットを得ることができる．乾式法は硫化銅鉱物にしか適用できないので，それ以外の銅鉱物を原料とするSX/EW(Solvent Extraction/Electrowinning)法とよばれる湿式法が1960年代に登場した．SX/EW法は，採掘した鉱石の堆積に希硫酸を散布して銅を浸出させ，オキシム系試薬による浸出溶液の溶媒抽出後，電解工程により電気銅として回収する．本法は生産コストが乾式法に比べて格段に低いため，1980年代から有力となり，世界の銅生産量の20％ が本法によっている(2006年)．赤色光沢のある金属．結晶は立方晶系，面心立方格子．密度8.96 g cm^－3(20 ℃)，8.3 g cm^－3(融点の液体)．融点1083.4 ℃，沸点2570 ℃．定圧モル熱容量24.47 J K^－1 mol^－1(25 ℃)．線膨張率0.162×10^－4 K^－1(0～101 ℃)．熱伝導率402 W m^－1 K^－1(27 ℃)．融解熱13.3 kJ mol^－1(1083 ℃)．蒸発熱305 kJ mol^－1(2575 ℃)．電気抵抗率1.6730×10^－6 Ω cm．抵抗率の温度係数6.8×10^－3 K^－1(20 ℃)．標準電極電位(Cu^2＋/Cu)0.337 V，(Cu^＋/Cu)0.520 V．第一イオン化エネルギー745.5 kJ mol^－1(7.726 eV)．酸化数1～3．銀に次ぐ電気および熱の良導体．乾燥した空気中では安定であるが，湿気のある空気中では二酸化炭素，二酸化硫黄，塩分などの存在下で塩基性塩(緑青)を生じる．硝酸などの酸化力のある酸に易溶，非酸化性の酸に難溶．酸素との反応では，1000 ℃ 以下では酸化銅(Ⅱ)に，さらに高温では酸化銅(Ⅰ)となる．水素，炭素，窒素とは高温でも直接結合しない．一価の化合物は不溶性の塩および錯体として安定である．二価の塩および錯体が一般的である．三価の化合物は錯体として知られている．
銅としてのほか，黄銅，青銅，洋銀などの合金の主成分としての用途がある．国内需要は，2005年には電線・ケーブル向け80万t，銅および銅合金の板条，管，棒，線など伸銅品が100万t であった．電線は建設向けがもっとも多く45％，ついで家電・IT・電装品向けが25％，自動車向け10％．通信用需要は光ファイバー化により減少した．伸銅品の50％ 弱が半導体・デジタル家電・携帯電話などの電子機器向け板条製品，ついで30％ 弱が水栓金具・バルブ，自動車向けパーツ，デジタル家電向けの黄銅棒製品．可溶性塩は有毒である．「銅及びその化合物」は労働安全衛生法施行令の「名称等を通知すべき危険物及び有害物」である．[CAS 7440-50-8][別用語参照]銅化合物

光沢のある赤色の金属元素
青銅器は鉄器とともに大陸から伝来。708（和銅元）年武蔵秩父からの和銅献上は有名。奈良時代から銅銭・仏像鋳造など需要が増大し採鉱が進んだ。日宋・日明貿易では輸出品となり，生産量も増大し，16世紀に製錬法が進歩，足尾・尾去沢・阿仁・別子などの鉱山が開発された。江戸中期には最高の生産量となり，減産した銀に代わり世界有数の輸出国となった。その後減産したため，幕府は銅座を設け統制した。明治維新後，近代技術を導入し，特に電気工業用で再興をはかった。第一次世界大戦後，産銅カルテルが結成された。