1980年,中国人民银行发行了第三套人民币硬币,包括1角、2角、5角和1元共四种面值的硬币。这套硬币的材质是铜合金,其中,1角、2角和5角硬币均为金灿灿的铜锌合金(黄铜),1元硬币则为银白色的铜镍合金(白铜)。该套硬币于2000年7月1日起退出了流通,目前市面上已很难见到。铜(Cu)是人类最早认识并加以利用的金属之一。
这是因为自然界中存在着天然金属铜,使得人类可以方便地获得铜并由此熟悉了铜的性质;所以,人类文明发展的早期阶段之一被命名为青铜器时代,李时珍的《本草纲目》中也有关于自然铜的记载。自古以来,金属铜就是用来制造钱币的主要原料,历史上的方孔铜钱,近代的铜元、铜板,现当代的人民币硬币身上都可以看到铜的身影。无怪乎,时至今日,苏浙沪等吴语方言区仍用“铜钿”泛指金钱。
因此,铜与金(Au)和银(Ag)并称为货币金属。有趣的是,这三种元素在化学元素周期表上同属于第一副族(IB)。这也表明,它们在结构和性质上具有相似性。纯粹的金属铜是红色的,俗称为红铜,在空气中形成氧化膜后,显示为玫瑰红色,因此又被称为紫铜。铜的熔点为1085℃,沸点为2562℃,密度为8.96g·cm-3,属于重金属,其导电性和导热性仅次于银,在众多金属中遥遥领先。
考虑到成本因素,电线电缆中使用的导线通常是铜,而不是银。金属铜在含有二氧化碳的潮湿空气中会发生化学反应,生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜,这也是我们看到古代的铜钱、铜镜表面覆盖着一层绿色物质的原因。金属铜非常容易与其他金属形成合金。与金属铝的情况类似,金属铜形成合金后,其机械强度也得到明显提高。常见的铜合金有青铜、白铜和黄铜等。青铜是以锡(Sn)、铅(Pb)为主要合金元素的铜合金。
在距今4000年前的夏代,我国就已经进入青铜器时代,以后母戊鼎、四羊方尊为代表的大量出土青铜器表明我们的祖先掌握了高超的青铜冶炼和制造工艺。白铜是以镍(Ni)为主要合金元素的铜合金,色泽银白,耐腐蚀性优良,曾经作为我国云南地区的特产享誉世界。黄铜是以锌(Zn)为主要合金元素的铜合金,色泽金黄,耐腐蚀性较好,但稍逊于白铜。
金属镍是银白色金属,熔点为1455℃,沸点为2913℃,密度为8.90g·cm-3,在空气中稳定存在,耐腐蚀性好。金属锌也属于白色金属,性脆,熔点为420℃,沸点为907℃,明显低于大多数金属,密度为7.13g·cm-3。它容易失去电子变成锌离子,因此,化学性质较为活泼,在空气中可以形成致密的氧化膜。