最早的置换反应湿法炼铜

我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换出来，从而发明了湿法炼铜。这是世界化学史上一项重大的发明，它开启了现代水法冶金的先河，在世界化学史上拥有光辉的一页。

我国古代劳动人民最早发明了湿法炼铜，它是水法冶金的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。最早发现这一化学反应的是西汉初期道家的炼丹师。他们试图用自然界的矿物为原料，通过人工的方法，即化学加工，制造神奇的药剂——金丹。炼丹师们相信，一旦炼就金丹，人服用后就可以长生不老，甚至羽化成仙。

世界上最早的湿法炼铜操作流程

西汉时期的淮南王刘安就是一位热衷于炼丹的术士，他在炼丹的过程中进行了许多化学实验，发现了一些重要的化学反应。刘安和其门客著有《淮南万毕术》，里面有“曾青得铁则化为铜”的记载。曾青又名空青、白青、石胆和胆矾等，据考证，曾青可能是硫酸铜一类的物质，把其溶于酸中会生成溶液，当把铁粉投入此溶液即可得到铜。

南北朝时期，古人们更进一步认识到，除了硫酸铜之外，其他可溶性铜盐也能与铁发生反应。南北朝的陶弘景认为，醋酸能加快铁与铜盐的反应：“鸡屎矾……投苦酒中涂铁，皆作铜色，外虽铜色，内质不变。”今天看来，鸡屎矾可能是碱式碳酸铜，苦酒是酒反应后变成的醋酸，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋酸，用醋酸溶解后其可与铁发生置换反应。到唐末五代间，湿法炼铜的原理已经应用到了生产中，至宋代已成为大量生产铜的重要方法之一，当时胆铜的年产量曾达一百多万斤，这是科技史上的一大贡献。关于湿法炼铜的发展史，北宋的大科学家沈括在《梦溪笔谈》中也有记载。

我们现在所用的许多电线都是由纯铜制成的。

湿法炼铜也称胆铜法，是我国古代劳动人民对冶金技术的一大贡献。湿法炼铜包括两个过程：一是浸铜，就是把铁放在胆矾溶液（俗称胆水）中，使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来；二是收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。这种方法具有设备简单、操作容易、节省燃料等优点，只要有胆水的地方，都可应用这种方法生产铜。

学海拾贝

自然界中的硫化铜矿物经过氧化会慢慢变成硫酸铜，硫酸铜溶液呈蓝色，像胆汁，中国古代称之为胆水。因为铁元素比铜元素活泼，将铁置于胆水中，铜离子就会被铁离子置换出来，产生单质铜。所以，湿法炼铜也被称为胆铜法。

由炼丹师们的化学实验转变为湿法炼铜，我们的先人大约花费了一千多年的时间。在两千多年前，古人们能掌握湿法炼铜的原理，又将这一原理用于工业生产，这些都是难能可贵的。在欧洲，湿法炼铜出现得比较晚。17世纪后期，西班牙的里奥廷托铜矿才开始采用湿法炼铜技术，并于1752年创造了与之相似的堆积收铜法。

今天，我们已经知道，湿法炼铜是无机化学反应中的基本类型之一——置换反应，也就是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，它在化工业的许多领域都有重要的作用。