铜绿的化学式十篇

铜绿的化学式篇1

[关键词]叶绿素铜钠盐 制备 分析检测

蓝藻为原核生物，又称蓝绿藻或蓝细菌。蓝藻是所有藻类生物中最简单、最原始的一种光合放氧生物，蓝藻在地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境过程中起了巨大的作用，蓝藻中含有丰富的藻胆蛋白、天然色素、多糖、油脂等，因此综合利用蓝藻成为近年来开发研究的热点，其中研究得最为广泛为蓝藻中的叶绿素。叶绿素类色素主要包括叶绿素及其衍生物，高等植物和藻类中包含大量的叶绿素[1]。叶绿素类似物中的卟啉环结构类似人体血红素结构，可促进创伤和溃疡愈合、活化细胞、抗贫血、抗菌消炎等多种活，同时它也能预防心血管疾病、护肝以及抗衰老；研究表明，叶绿素能有效抑制多环芳烃类的诱变作用，对抑制癌细胞生成也有一定的效果[2]。叶绿素衍生物也得到较为广泛的应用，如叶绿素铜钠可作食品添加剂和日用化工的染色剂[3]、脱臭剂[4]，且还可用来制造光敏剂[5]、汽油和涂料的添加剂等，叶绿素铜钠盐还可作为医药原料起到保肝、护胃、抗贫血的作用[4]，对传染性肝炎、十二指肠溃疡、慢性肾炎、胰腺炎、以及白血病等疾病有一定的疗效[6]。本文在提取蓝藻叶绿素的基础上，研究了叶绿素铜钠盐的制备并对其结构进行了分析。

一、材料与方法

（一）材料与试剂

干蓝藻取自无锡某公司：新鲜蓝藻脱水后再喷雾干燥，4℃冰箱储存。

甲醇 （色谱纯）、乙腈 （色谱纯） 购于Tedia公司；叔丁基甲醚 （色谱纯）、四甲基硅烷 （NMR级）、氘代氯仿 （NMR级）购于Sigma公司；二甲亚砜 （AR）、氯化钴 （AR）、3% H2O2 （AR） 购于国药集团化学试剂有限公司。

（二）实验方法

1.叶绿素的浓缩

提取夜抽滤分离残渣，各次滤液合并，减压浓缩至原体积的1/5左右，回收溶剂以供循环使用。

2.叶绿素的皂化

不同质量的NaOH加入叶绿素-a含量不同的提取液中，用不同的水浴温度下皂化提取液，皂化是否完成用石油醚检测[7]。

3.叶绿素铜钠盐的萃取

提取液皂化结束后，把冷却后的皂化液移入分液漏斗中，加入一定体积的石油醚，充分振荡，静止分层，下层为叶绿素盐皂化液深绿色，上层为棕黄色液体。收集下层并加石油醚反复提取直至醚层为无色或者浅淡黄色。

4.酸化置铜

萃取完毕后，在下层叶绿素皂化液中加入相同体积的盐酸，同时不断搅拌溶液，调pH值，再根据叶绿素分子中所含镁离子理论量加入1.5-2.0倍铜离子[8]，于不同水浴温度下铜化，铜化效果以溶液中游离铜的量来确定。

5.成盐

铜化液抽滤，用蒸馏水反复洗涤残渣至滤液为无色，45℃烘干滤饼，溶于1：1乙醇丙酮的混合液中，用5%NaOH 乙醇溶液调pH至有沉淀产生，抽滤带有结晶沉淀液并用乙醇洗涤2-3次，45℃烘干，获得有金属光泽的叶绿素铜钠盐。

（三）叶绿素铜钠盐的分析与检测

1.叶绿素铜钠盐全波长扫描

紫外可见分光光度计在波长范围190-700nm中检测叶绿素铜钠盐溶液。

2.叶绿素铜钠盐的HPLC检测[9]

色谱柱：YMC（C30， 3μ，250×4.6 mm）；DAD检测器，紫外检测波长：405nm；

洗脱条件：W（A）=0%-50% 30min，W（A）=50%-100% 10min，W（A）=100% 5min，W（B）=100%-0% 5min；流动相A [V（甲醇）：V（水）：V（醋酸）=90：10：0.5]；流动相B [V（叔丁基甲醚）：V（甲醇：V（醋酸）=100：10：0.5）]；柱温：30℃；流速1 mL/min；进样量：10μL。

3.叶绿素铜钠盐的质谱分析

MALDI SYNAPT Q-TOF MS条件： 电喷雾正离子源（ESI+）条件：锥空电压30V，毛细管电压3.5kv，检测器电压 1600V，脱溶剂氮气流速500L/h，离子源温度100℃，脱溶剂温度250℃，碰撞能量20eV，锥孔气体流速50L/h，采集范围50-1000m/z。数据采集、分析软件采用MassLynx-V4.1。

4.叶绿素铜钠盐产品检测（QB 3783-1999）及藻毒素的检测[10]

二、结果与讨论

（一）叶绿素铜钠盐的制备

1.皂化温度的选择

将提取液用NaOH-乙醇液调pH值到12，分成相同的若干份，分别在60℃、65℃、70℃皂化，皂化时间相同，皂化结果见表1。实验表明：温度为60℃，皂化时间40min以上时皂化较彻底。

2.皂化碱用量的选择

在提取叶绿素的过程中，也会将蓝藻中其它成分提取出来，这样皂化液中含有大量的类胡萝卜素、有机酸以及脂质物质等杂质。当叶绿素皂化时其它杂质也会发生皂化水解、中和等反应，这将消耗很大一部分NaOH，又由于皂化反应是一种动态平衡反应，当反应达到平衡时水解速度和酯化速度相等，当增加NaOH浓度，平衡反应被打破，有利于向我们需要的方向反应进行。因此考察碱NaOH的用量是按理论量的20-100倍加入，在60℃皂化相同时间比较其皂化效果，实验结果见表2。结果表明：皂化温度60℃，时间40min以上，加碱量为理论量的40倍以上时，皂化较彻底，考虑到加碱量过大以及后续酸化置铜加盐酸调酸性时会耗酸较大而导致的工艺成本提高，选择加碱量为理论量的40-60倍为宜。

表1：温度和时间对皂化反应的影响

﹣：表示醚层为黄绿色；+：表示醚层为黄色

表2 碱用量对皂化反应的影响

--：表示醚层为绿色；-+：表示醚层为黄绿色

+：表示醚层为黄色；++：表示醚层为棕黄色

3.萃取

将皂化液冷却后移入分液漏斗中，加入一定体积的石油醚充分振荡，静止分层，上层呈棕黄色为叶绿素类物质，下层为深绿色皂化液，主要包括类胡萝卜素、脂质等杂质，移去上层溶液，并经石油醚反复萃取，直至上层为浅淡黄色为止。

4.酸化铜化工艺条件的选择

pH、温度、时间以及铜的加入量是影响酸化铜化工艺的主要因素。前人研究表明，酸化铜化一般按理论量1.5—2倍的铜加10% CuSO4）[8]，其它三个因素对铜化的影响可以通过溶液中游离铜的含量来确定，溶液吸光度越大，表明其游离铜越多，置铜不完全。实验结果如图1。从图1A可知，当pH值升高时游离铜含量也增加，在pH1—2时游离铜含量较少，考虑到酸度太高易引起叶绿素破坏以及后续成盐过程中要加NaOH调pH，所以选择pH1—2进行铜化；从图1B和C可知，当反应温度提高时，生成的叶绿素铜酸也逐渐增加，这主要是由于温度升高，分子热运动加快，有利于提高反应速率。当温度在50℃以上，铜化时间超过60min的情况下，游离铜的吸光值基本趋于一致，因此温度和时间分别选择为50℃和60min来铜化，在此条件下可保证铜化完全，此时溶液呈墨绿色，并有铜酸沉淀生成。

将所得叶绿素铜酸抽滤，并用蒸馏水反复洗涤以除去水溶性杂质，此时应注意要尽量彻底除去CuSO4，如不能彻底除去它，不但在成盐过程中会生成氢氧化铜沉淀，影响产品纯度和产率，导致产品中游离铜含量过高，从而达不到食品添加剂QB 3783-1999的要求。

图1：pH、温度和时间对铜化工艺的影响

5.成盐

在1：1丙酮乙醇的混合液中加入已过滤的叶绿素铜酸，边搅拌边加入5%的NaOH乙醇溶液调pH值，一般在pH12左右时，将会有晶体产生，此时停止加碱，结晶完毕并抽滤，将产品放入80℃的恒温干燥箱中干燥，得到墨绿色有金属光泽的叶绿素铜钠盐。

（二）叶绿素铜钠盐的分析检测

1.叶绿素铜钠盐的特征吸收

经过双蒸水溶解的叶绿素铜钠盐样品，在U-3000Spectrophotometer型全波长扫描仪下190—800nm波长内扫描，结果见图2。图中显示在紫外光199nm以及可见光405nm和630nm下叶绿素铜钠盐溶液有三个特征吸收峰，选择可见光吸收峰λmax=405nm测定叶绿素铜钠盐溶液吸光度。

图2：SCC紫外可见吸收光谱图

2.叶绿素铜钠盐HPLC及质谱图

因叶绿素是一种二元酸酯，在皂化过程中不仅发生酯化反应，而且会破坏侧环，因皂化工艺上的差别导致叶绿素铜钠盐分子结构形式不同，存在着十几种类似物。一些研究发现在碱性条件下制备叶绿素铜钠盐主要以Cu chlorin p6形式存在[11]。从图3可看出出峰时间为18.9min是主要物质；对其进行质谱分析。

图3：叶绿素铜钠盐的HPLC图谱

图4：叶绿素铜钠盐的质谱图

Cu在自然界中存在同位素，65Cu占的比例为31%，而63Cu为69%。从图4可以看出主要正离子峰的丰度（M+2）/M值在50%左右，可以推断出其离子峰为Cu的同位素峰。Mortensen[9]等研究认为只有Cu chlorin p6质谱图上才有m/z为643的离子峰，而其它叶绿素铜钠盐都没有；图4中离子峰m/z=643占100%，因此可以推断此物质分子离子峰[M+1]=643，分子式模拟质谱图Cu chlorin p6发现分子离子峰m/z也为643，其同位素峰的丰度比以及峰形与实际质谱图极其相似，同时高效液相紫外扫描检测到该物质的紫外特征吸收波长为634nm和406nm，与文献报道相一致。因此通过该物质分子特征吸收峰和离子峰可以推断出从蓝藻中萃取叶绿素-a制备的叶绿素铜钠盐主要以Cu chlorin p6为主，其分子式为C33H29O6N4CuNa3，分子结构如图5。根据主要的碎片离子峰m/z为625、600、582、556、538、526等，对其电离机理推测分析如图6。

图5：Cu chlorin p6的结构图

图6：Cu chlorin p6 的质谱电离机理分析

（三）叶绿素铜钠盐的成品检测

叶绿素铜钠盐质量检测按照QB3783-1999方法进行，结果见表3。经检测产品主要项目指标均符合，而且未检测出藻毒素。

表3：叶绿素铜钠盐产品质量指标表

三、结论

1.叶绿素铜钠盐的制备工艺：皂化温度60 ℃、时间40min以上时皂化较彻底；pH1—2以及温度50 ℃、时间60min以上时铜化较彻底，再结晶得到叶绿素铜钠盐，其得率为1.91%；通过UV、HPLC、LC/MS等方法确定了该工艺制备的叶绿素铜钠盐主要成分为Cu chlorin p6，并对其电离机理进行了推测分析。

2.叶绿素铜钠盐质量检测指标符合QB 3783-1999，而且未检测出藻毒素。

[参考文献]

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[10]缪恒锋.太湖富营养化水体中典型污染物的臭氧氧化研究[D].江南大学，2008.

铜绿的化学式篇2

矿床地质特征

安庆铜铁矿床由①号、②号、E2号、?号4个主矿体（图1）及97个小矿体组成。矿体呈透镜状赋存于大理岩与闪长岩之间的矽卡岩带中，赋矿岩石主要为石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩。矿体的形态及产状严格地受矽卡岩带控制，随矽卡岩带的变化而变化。

本次研究的1号矿体是安庆铜铁矿规模最大的矿体，位于矿区的北部及东部，F1断层下盘，西高东低，沿接触带向东侧伏，侧伏角约为20°～30°。该矿体最浅处标高约－187m，最深处标高约－935m，矿体主要赋存于－280m～－820m之间，呈一稍具复杂变化的较大透镜状产出。矿床矿石类型主要有含铜矽卡岩型、含铜闪长岩型、含铜磁铁矿型及磁铁矿型等，矿石空间分布呈现一定的规律，外接触带主要为磁铁矿型、少量含铜磁铁矿型，向中心带逐渐过渡为含铜矽卡岩型，内带则为含铜闪长岩型矿石；矿石构造主要有团块状构造、条带状构造及浸染状构造等；矿石结构主要为自形—半自形晶结构、他形晶结构、充填结构、溶蚀结构、交代残余结构等。

矿床近矿围岩蚀变分带现象明显，以钻孔CK8A647为例（图2a），该钻孔是一个位于8A勘探线（图2b）上，于－639m标高处以－47°的倾角钻进的斜孔。从岩芯编录来看，由地层岩体，岩性特征依次为：灰岩（图2a－1）大理岩（图2a－1）矽卡岩化大理岩（图2a－2）透辉石石榴子石矽卡岩（图2a－3）透辉石化闪长岩（图2a－4）闪长岩（图2a－5）。此外，透辉石石榴子石矽卡岩中透辉石含量及矿化类型亦有变化，靠近外接触带透辉石富集，以铁铜矿化为主；向中心带、内带方向透辉石含量逐渐减少，以铜矿化为主。

岩相学特征

安庆铜铁矿中的矽卡岩为钙质矽卡岩，以透辉石石榴子石矽卡岩为主。岩石主要由辉石、石榴子石，部分磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、绿帘石、绿泥石、方解石、石英等组成。

1辉石

本区辉石可分为两类，一类为半自形—他形粒状辉石，粒度比较均匀，其分布范围较广，从矽卡岩化大理岩带到透辉石石榴子石矽卡岩带直至蚀变闪长岩带均有发育，呈淡绿色，粒状、少量呈束状，常被石榴子石、磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿等矿物交代（照片1A），具溶蚀交代残余结构（照片1B）。以上说明粒状辉石形成最早。电子背散射图像显示，此类辉石大多具有环带结构（照片1C、3D）；另一类为脉状辉石，呈深绿色，半自形—他形，中—细粒结构，可见其切穿粒状辉石（照片1E）、石榴子石及磁铁矿（照片1A）。说明脉状辉石的形成晚于粒状辉石、石榴子石及磁铁矿。

2石榴子石

石榴子石为矽卡岩中含量最多的矿物。该区石榴子石有两种，一种为粒状或致密块状石榴子石，一种为细脉状石榴子石，以粒状石榴子石为主。粒状石榴子石多为褐色、黄褐色，自形—半自形晶聚晶分布，镜下观察发现其常具有环带结构（照片1F），可见石榴子石交代微晶方解石后的残余结构（照片2A），石榴子石熔蚀包含透辉石，且往往被磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、绿帘石、绿泥石、碳酸盐等矿物交代（照片2B，C，D），以上说明粒状石榴子石的形成世代晚于透辉石，而早于磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿；脉状石榴子石多为浅褐色、淡黄色，自形—半自形、中—细粒结构，可见其切穿粒状（或致密块状）石榴子石（照片1E），反映了脉状石榴子石形成晚于粒状石榴子石。

3磁铁矿

磁铁矿呈铁黑色，半金属光泽，反光镜下为浅灰色，主要呈半自形—他形粒状（照片1B，照片2D），具强磁性。可见其交代粒状石榴子石及粒状辉石而被脉状辉石切穿（照片1A），并被黄铜矿、磁黄铁矿交代呈溶蚀交代结构或骸晶结构（照片1B，照片2E）。说明磁铁矿的形成晚于粒状辉石与石榴子石，早于脉状辉石及黄铜矿、磁黄铁矿。

4黄铁矿

黄铁矿呈浅黄色，金属光泽，反光镜下为亮白色，自形—半自形或他形粒状（照片2E），自形晶矿物晶形发育较好（照片2F）。黄铁矿分布形式多样，有呈浸染状分布于石榴子石中（照片2F）者，也有与黄铜矿（照片2D）、磁黄铁矿（照片2E）共生者。

5黄铜矿

黄铜矿呈铜黄色，金属光泽，反光镜下为铜黄色，主要为他形不规则粒状集合体。黄铜矿主要呈浸染状充填于磁铁矿或矽卡岩矿物的间隙中，常见其包裹束状透辉石并溶蚀交代磁铁矿（照片1B）。少数黄铜矿呈脉状切穿石榴子石矿物（照片2E）。说明黄铜矿的形成晚于辉石、石榴子石、磁铁矿。

6磁黄铁矿

磁铁矿呈暗铜黄色，金属光泽，反光镜下为古铜黄色，主要呈他形粒状。常与黄铁矿、黄铜矿紧密伴生，并可见其交代磁铁矿、石榴子石、透辉石等早期矿物（照片2E）。

7绿帘石、绿泥石

绿帘石与绿泥石为主要的热液蚀变产物。绿帘石呈黄绿色，在单偏光下多为浅黄色，常以他形不规则粒状集合体态产出（照片2B，F）。绿泥石呈绿色，在单偏光下多为浅绿色—暗绿色，他形不规则粒状。绿帘石常与绿泥石共生（照片2B，F）。绿帘石与绿泥石可分为3类，一类形成于石榴石裂隙中（照片2A）；一类常与黄铁矿共生，可见其交代石榴子石（照片2F）；另一类与脉状方解石共生（照片2B）。以上说明3种类型的绿帘石、绿泥石形成于不同的成矿阶段。

8方解石

方解石无色透明，在单偏光下无色。方解石有两类，一类为石榴子石交代方解石后的残余（照片2A），多为微晶；一类为晚期热液方解石，多沿石榴子石矿物裂隙充填并与绿帘石、绿泥石共生（照片2B），可见其交代磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等矿物（照片2D），说明此类方解石形成较磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿晚。

9石英

石英无色透明，在单偏光下无色透明、表面光滑。石英为脉石矿物，在本区矽卡岩中石英含量较少。

矿物学特征

矿物化学成分及电子背散射图像（BSE）由中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室完成，仪器型号为日本JEOL公司生产的JXA－8100仪器，测试加速电压为15kV，束流20nA，束斑直径为5μm。

安庆铜铁矿样品中的石榴子石电子探针分析结果见表1。计算得出的石榴子石端员组分如图3a，所研究的石榴子石属And－Gro固溶体系列，且全部为钙铁榴石，其And（钙铁榴石端员）变化范围为72．78％～89．35％，平均80．10％；GrO（钙铝榴石端员）质量分数变化于10％～26％之间，平均18．64％。其中，粒状石榴子石钙铁榴石端员平均79．59％；细脉状石榴子石中FeO明显增加，其钙铁榴石端员增大（平均为83．18％）。粒状石榴子石常具有韵律环带结构（照片1F），探针数据（表1）显示，从核部到边部，石榴子石的成分变化较小（主要是Al2O3和FeO），呈振荡式波动（图4a）。值得注意的是，石榴子石矿物中成分含量不仅与石榴子石的产出形态（粒状、脉状）有关，而且随矽卡岩所处位置呈现规律性变化（图5a），从外接触带矽卡岩到内接触带矽卡岩三件矽卡岩样品，石榴子石中的w（CaO）分别为34．63％，34．56％和33．55％；w（Al2O3）分别为5．55％，4．91％和4．19％；w（SiO2）分别为35．55％，35．35％和34．23％；w（FeO）分别为20．63％，22．02％和22．88％。显示从外接触带44矿物岩石2012矽卡岩内接触带矽卡岩，石榴子石中FeO含量逐渐增加，CaO，Al2O3，SiO2含量依次降低。

辉石电子探针数据结果见表2，计算得出的辉石端员组分如图3b。粒状辉石中透辉石端员含量变化于60．50％～96％之间，平均75．09％；钙铁辉石端员为0％～33．12％，平均19．64％；钙锰辉石端员为0％～1．34％，平均0．96％。说明辉石属于Hd－Di固溶体系列。其中，粒状辉石富Mg、贫Fe，均为透辉石；而脉状辉石为钙铁辉石（Hd端员高达83．54％）。粒状辉石背散射图像（照片1C，D）显示成分环带现象，探针数据（表2）分析发现从核部到边部FeO含量逐渐增加，MgO含量逐渐降低（图4b），核部为透辉石，边部则向钙铁辉石端员方向过渡。

以上辉石成分表明，由早期粒状辉石核部到边部，再到晚期脉状辉石，FeO表现为富集趋势，这与石榴子石成分变化特征相似，以上反映了安庆矽卡岩铜铁矿床的早期成矿流体向富铁趋势演化。此外，辉石中矿物成分也与矽卡岩产出位置相关（图5b），从外接触带矽卡岩到内接触带矽卡岩3件矽卡岩样品，辉石中的w（CaO）分别为26．51％，25．25％和25．02％；w（MgO）分别为16．97％，12．94％和10．77％；w（SiO2）分别为53．69％，51．87％和52．02％；w（FeO）分别为1．39％、8．41％和11．64％。显示从外接触带矽卡岩内接触带矽卡岩，辉石中CaO，MgO，SiO2含量逐渐减少，而FeO含量则依次增加。

讨论

1矽卡岩成因

安庆铜铁矿矽卡岩的成因问题一直存在较大的争议，Panetal（1999）、Zhouetal（2007）认为安庆铜铁矿矽卡岩为接触交代成因，王训诚等（1995）和郭吉保等（2000）则认为安庆铜铁矿既有岩浆矽卡岩又有接触交代矽卡岩。其中，王训诚等（1995）认为1号矿体是矽卡岩岩浆上侵贯入充填形成的，2号矿体是接触热变质作用和外生水循环淋滤成矿作用形成的；郭吉保等（2000）通过氧同位素交换动力学研究认为安庆铜铁矿的形成经历了多期次的成岩、成矿作用，早期矽卡岩属接触交代成因，中、晚期矽卡岩为矽卡岩铁矿浆充填裂隙形成。虽然安庆铜铁矿矽卡岩成因观点不一，但是广泛发育的矽卡岩却是一个客观存在的事实。本次研究的矽卡岩产于闪长岩与碳酸盐岩的接触带，矿床矽卡岩蚀变分带表现为渐变特征，即灰岩大理岩矽卡岩化大理岩透辉石石榴子石矽卡岩透辉石化闪长岩闪长岩（图2），这与传统接触交代矽卡岩的分带特征相吻合。岩相学研究表明矽卡岩中常见粒状石榴子石交代微晶方解石形成的交代残余结构（照片2A），这是接触交代矽卡岩成因的一个佐证。袁峰等（2002）对安庆铜铁矿矿石、矽卡岩、闪长岩和地层的稀土元素地球化学特征进行了对比研究，发现矽卡岩及矽卡岩矿石的稀土元素配分模型总体上与闪长岩的稀土元素配分模型类似，而和大理岩的稀土元素配分模型差异很大。通常认为交代成因矽卡岩的REE配分模式主要受岩体、碳酸盐岩地层和流体中REE的含量及其分配行为控制，而中酸性岩浆岩的REE丰度一般比碳酸盐地层中的高几倍甚至几个数量级，所以交代成因矽卡岩中的REE配分模式几乎完全承袭了岩体的REE分布模式，其REE配分模式与岩浆岩REE配分模式相似。向文帅（2010）［19］对安庆铜铁矿矽卡岩蚀变带进行了岩石化学成分分析，研究表明，从碳酸盐岩到接触带CaO，MgO含量逐渐减少，从岩体到接触带SiO2，Al2O3逐渐减少，这是双交代的有利证据。

综上所述，与安庆—贵池矿集区内铜山矽卡岩铜矿床类似，安庆铜铁矿矽卡岩为岩浆热液接触交代作用形成的。

2成岩成矿阶段及物理化学条件

根据岩相学特征，结合野外观察，安庆铜铁矿矽卡岩演化过程可划分为两期六个阶段（表3）：矽卡岩期包括早期矽卡岩阶段、磁铁矿阶段和晚期矽卡岩阶段；热液蚀变期包括早期热液交代阶段、石英－硫化物阶段和石英－碳酸盐阶段。早期矽卡岩阶段为矿床主要的矽卡岩造岩阶段，形成了安庆矽卡岩的主体，矿物成分以石榴子石、透辉石为主，含少量磁铁矿。此外，该阶段在矽卡岩与岩体或碳酸盐岩的接触带附近，形成矽卡岩化闪长岩和矽卡岩化大理岩，主要为透辉石化。磁铁矿阶段形成了该矿床中铁矿的主体，致密块状、浸染状磁铁矿石主要形成于外接触带附近，镜下见到磁铁矿呈不规则状充填于石榴子石晶隙中（照片1A），后期又常被黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等交代穿插（照片1B，照片2E）。晚期矽卡岩阶段主要形成一系列呈细脉状产出的石榴子石、钙铁辉石。常见晚期脉状矽卡岩矿物穿切早期矽卡岩阶段的粒状石榴子石、透辉石及磁铁矿（照片1A、E，照片2C）。早期热液交代阶段主要形成少量的绿帘石、绿泥石（照片2A）。石英－硫化物阶段为安庆铜铁矿的主成矿阶段，主要矿石矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿，主要蚀变类型有绿泥石化、绿帘石化（照片2F）、碳酸盐化等。石英－碳酸盐阶段主要形成碳酸盐脉和少量石英，充填于早期形成的矽卡岩、矽卡岩型铜矿体及磁铁矿裂隙中，主要蚀变类型为碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化等（照片2B）。

一般认为，矽卡岩型矿床的形成大多经历了一个复杂的过程。矽卡岩矿物的组成与岩浆化学成分、围岩组分、形成深度和氧化态条件有着密切的关系。因此，对矽卡岩矿物的结构构造、矿物共生组合关系、交代关系和化学成分的研究，可以作为揭示矽卡岩形成过程中物理化学条件（酸碱度、氧逸度等）变化的重要依据。安庆铜铁矿早期矽卡岩阶段的石榴子石以钙铁榴石为主，辉石以透辉石为主，且二者共生（照片1A），说明早期矽卡岩阶段矿物形成于低酸度（pH＝5．4～7．5）和高氧逸度（lgfO2＝－20～－15．6）的条件，形成的温度介于450℃～600℃之间。辉石成分环带变化特征（图4b）显示从核部到边部FeO含量逐渐增加，说明该阶段流体中铁正富集，为磁铁矿阶段磁铁矿的形成做了物质准备。石榴子石环带中成分的小幅度波动变化特征（图4a）说明石榴子石形成时，成矿流体趋于达到化学平衡，在平衡边界振荡波动。石榴子石和辉石的成分变化特征反映了矽卡岩不是在一个完全封闭的平衡条件下形成的。

研究表明，流体中的铁、铜等金属元素在高温下（＞300℃）主要以氯的络合物形式存在和迁移。磁铁矿阶段随着流体温度的降低，水解作用增强，溶液中挥发份富集，体系的温度t、氧逸度fO2及pH值等物理化学条件发生变化，成矿流体的化学平衡再次被打破，Fe从流体中分离出来，在接触带有利的构造位置以磁铁矿的形式沉淀，磁铁矿阶段是矿区铁矿的主成矿阶段。研究表明，磁铁矿在高氧逸度的碱性环境下易于沉淀，该阶段大量磁铁矿的形成说明该阶段处在高氧逸度的碱性环境中。晚期脉状矽卡岩阶段的矽卡岩矿物主要呈脉状分布且可见其切穿早期矽卡岩阶段的矿物及磁铁矿的现象（照片1A，E，照片2C）。晚期石榴子石仍以钙铁榴石为主，但较早期矽卡岩阶段石榴子石其钙铁榴石比例有所提高，晚期脉状辉石以钙铁辉石为主，晚期矽卡岩阶段矿物相对于早期矽卡岩阶段矿物富Fe，贫Mg，Al。已有研究表明，含钙铁榴石组分高的石榴子石形成于更加氧化的条件。由此可知，安庆铜铁矿晚期矽卡岩阶段较早期矽卡岩阶段于更高流体氧逸度的条件下形成。而晚期辉石以钙铁辉石为主的重要原因是富铁的流体沿接触带迁移，使铁在岩体和围岩中发生双向扩散，原先形成的透辉石转化为次透辉石，进而形成钙铁辉石。

早期热液交代阶段介于矽卡岩期和石英－硫化物阶段之间，为矽卡岩成岩成矿的过渡阶段，主要形成绿帘石和绿泥石两类热液蚀变矿物。前人研究指出，溶液中氧逸度的升高对绿帘石的形成有重要作用，由此可知该阶段流体较晚期矽卡岩阶段流体具有更高的氧逸度。随着成岩－成矿作用的进行与演化，岩浆熔－流分离过程随之减弱，加之大气降水混入热液成矿体系，石英－硫化物阶段流体的温度、盐度、压力等，致使黄铜矿等金属硫化物发生沉淀，它们或叠加于早期形成的矽卡岩和磁铁矿体上，或沿裂隙充填呈脉状产出。石英－硫化物阶段为铜的主成矿阶段，至此矽卡岩的成矿作用基本结束。与此同时，较多数量的绿帘石、绿泥石形成。并可见绿帘石交代石榴子石与黄铁矿共生的现象（照片2F），而溶液中氧逸度的升高对绿帘石的形成具有重要作用，由此可知该阶段流体较早期热液蚀变阶段流体具有更高的氧逸度。

在石英－碳酸盐阶段，由于温度继续降低，热液体系中大气降水比例大大增加，主要形成无矿的石英－碳酸盐脉，切穿早期形成的矽卡岩矿物、磁铁矿及黄铜矿等金属硫化物。该阶段常见绿帘石与大量方解石共生（照片2B）的现象，说明该阶段流体氧逸度更高。综上，安庆铜铁矿成岩成矿过程中流体氧逸度较高，且从早期到晚期流体氧逸度呈逐渐升高的趋势。

3矽卡岩分带特征及成因

本次研究的钻孔中的矽卡岩虽然全为透辉石石榴子石矽卡岩，但是从靠近外接触带的矽卡岩到靠近内接触带的矽卡岩其透辉石含量明显减少。此外，野外观察发现外接触带附近矽卡岩主要矿化类型为磁铁矿化，局部黄铜矿化，而到内接触带附近矽卡岩则主要发生黄铜矿化，少量磁铁矿化。安庆铜铁矿矽卡岩中早期辉石矿物成分中MgO含量较高（表2），说明成矿流体富Mg。前人研究指出，在中酸性岩浆的结晶分异演化过程中，Mg优先进入早结晶矿物相，所以不可能形成富Mg的岩浆残余流体，故Mg只能来源于碳酸盐岩。

南陵湖组碳酸盐岩富镁（w（MgO）13．9％～16．52％），并且从外接触带矽卡岩到内接触带矽卡岩中辉石矿物成分中MgO含量逐渐减少（图5b），这进一步证实Mg来自碳酸盐岩，从外带向内带迁移。而Mg从外带向内带迁移过程中，由于流体成分的流失加之迁移动力减弱等外界条件的影响，造成透辉石在外接触带矽卡岩中较内接触带矽卡岩富集。安庆铜铁矿碳酸盐岩及岩体（FeO＋Fe2O3平均为5．01％）都显示贫铁的特征，而石榴子石中w（FeO）平均高达22．25％，此外矿区有大量的磁铁矿、黄铁矿形成，说明成矿流体富铁。束学福（2004）研究认为，安庆铜铁矿床中的铁质来源于形成月山岩体的富钠高铁玄武岩浆，该岩浆在成岩过程中，由于AFC作用，使得Fe，Na发生分离，从而形成了富铁的成矿流体。由于岩体和碳酸盐岩的接触带为一构造薄弱带，因此在岩浆演化过程中富铁的成矿流体沿接触带迁移，使铁在岩体和碳酸盐岩中发生交代反应。石榴子石和辉石中FeO的含量由外接触带矽卡岩到内接触带矽卡岩呈现递增的现象，说明交代作用过程中Fe主要从内带向外带方向迁移，这与传统的双交代模式中Fe的扩散方向（内带到外带）一致。随着Fe的迁移，Fe逐渐在外带富集，在磁铁矿阶段，由于物理化学条件的改变，Fe从流体中分离出来，在有利的构造部位以磁铁矿的形式沉淀，从而造成磁铁矿在外接触带富集的现象。在石英－硫化物阶段又形成了部分黄铜矿，从而总体上显示外接触带以铁铜矿化为主，内接触带以黄铜矿化为主的现象。

结论

1安庆铜铁矿矽卡岩为接触交代作用形成的，其演化经历了早期矽卡岩阶段、磁铁矿阶段、晚期矽卡岩阶段、早期热液交代阶段、石英－硫化物阶段、石英－碳酸盐阶段。从早期到晚期，成矿流体氧逸度呈逐渐升高的趋势。早期矽卡岩阶段辉石形成时成矿流体中Fe富集，石榴子石形成时成矿流体正处在振荡的化学平衡过程中。

铜绿的化学式篇3

在中学阶段涉及某一物质的性质时，往往离不开基本概念和理论的支持，而相关理论又会依托于元素化合物知识进行考查。依托于概念和理论框架结构的立体化建立会让人对本部分知识的考查点更加清晰。

高考化学试题注重考查主干知识和核心观念，重视基础知识的积累，基本技能的训练，学习方法的感悟。在高考所要求的四种基本能力（观察能力、实验能力、思维能力、自学能力）中，主干知识框架的立体化构建可以更加明确本知识的出题立意点的倾向。一般可以从图1所示框架中进行立体化建构。

一、建构 “铜”网

运用元素观的观念，按“知识点知识链知识网”的方式来建构知识体系。

“铜”网的建构思路可以先依据化合价由低到高的顺序，构建元素变价转化关系，再依据氧化物、盐、碱的关系构建非变价关系，从而形成明确的物质转化网略关系图（如图2所示）。对于同种元素的单质及其化合物的知识以及相互转化关系有一清晰的整体把握。

二、氧化还原中的“铜”

铜元素的化合价主要有：0、+1、+2价三种情况，可依据化合价情况找出对应的物质，写出对应的化学方程式，从而建立起氧化还原反应的转化关系（如图3所示）。

解析 图示装置，持续通入X气体，可以看到a处有红棕色物质生成，a处放的是氧化铜，a处有红棕色物质生成，说明有金属铜生成，b处是硫酸铜白色粉末，b处变蓝是硫酸铜白色粉末遇水生成五水合硫酸铜变蓝，c处得到液体是易液化的气体遇到冰水混合物会变为液体，所以X气体与氧化铜反应生成铜、水和易液化的气体，乙醇符合。

答案：D。

四、化学实验中的“铜”

问题1：工业上用铜屑和硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再与硝酸反应制取硝酸铜，为什么不用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜？

解析 该问题主要从实验室物质制备的基本要求来考虑： （1）原料廉价、用量少；（2）污染少；（3）对设备要求低；（4）操作简单易行。

问题2：在进行研究性学习的过程中，学生发现等质量的铜片分别与等体积均过量的浓硝酸和稀硝酸反应，所得到溶液（体积均相同）前者呈绿色，后者呈蓝色，针对这种现象，学生进行了假设：

假设1：是两溶液中Cu2+浓度不同引起的。

假设2：溶液呈绿色是因为生成的红棕色NO2溶解于蓝色溶液中产生的混合颜色。

设计实验验证假设2：。

解析 该问题主要从NO2的存在与否来考虑： （1）除去NO2，有哪些方法。

（2）通入NO2，有哪些方法。

答案：（1）加热该绿色溶液，观察颜色变化 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 （2）向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

铜绿的化学式篇4

【关键词】  铜绿假单胞菌；头孢噻肟；耐药性

铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa) 是氧化酶阳性的非发酵革兰阴性杆菌,是临床最常见的条件致病菌。随着抗生素及某些医疗技术在临床的广泛应用,临床抗生素的预防用药和不合理应用,该菌耐药性日趋严重[1]。而头孢噻肟（cefetaxime）属第三代头孢菌素,具有广谱、低毒、高效、耐酶等特点，对革兰氏阴性菌有较强的抗菌作用。但随着该药的广泛使用,耐药菌与日俱增。为研究铜绿假单胞菌对头孢噻肟的耐药性，以便为临床合理使用抗生素提供参考，现测定我院临床分离的49株铜绿假单胞菌对头孢噻肟的的最小抑菌浓度(mic)，分析其对头孢噻肟的耐药性。

    1  材料与方法

    1.1材料

    菌株：本实验所选用的49株铜绿假单胞菌均来源于四川大学华西医院实验医学科临床微生物室，均去除了同一病人的重复菌株。操作严格按照《全国临床检验操作规程》进行。其中44株来源于痰，2株来源于全血，1株来源于脓液，1株来源于分泌物，1株来源于咽拭子。质控菌株为铜绿假单胞菌 atcc27853；药物：注射用头孢噻肟钠（cefetaxime，ctx），规格为1.0 g/瓶，批号20020901，为哈尔滨誉衡药业有限公司产品。其他实验试剂由本室提供；mh培养基：为sigma公司产品（牛肉浸膏3 g，可溶性淀粉1.5 g，酪蛋白水解物17.5 g，蒸馏水1 000 ml，置于沸水浴混匀，调ph至7.4，置于103.43 kpa高压灭菌15 min）；实验器材及仪器：超净工作台：苏州安泰空气技术有限公司产品；隔水式电热恒温培养箱：上海市跃进医疗器械一厂产品。其他实验器材均由本室提供。

    1.2方法

    采用琼脂二倍稀释法[2]。取9个培养皿，编号19，除1号外其余均加入mh培养基2 ml，然后用mh肉汤稀释头孢噻肟钠原液至1024 μg/ml，分别在1号和2号培养皿中加入2 ml，2号培养皿混匀后吸出2 ml加到3号培养皿中，依次对倍稀释至9号培养皿，吸出2 ml弃去；待高温消毒后的mh琼脂培养基冷却至60 ℃后分别吸出18 ml加到19号培养皿中（药物：琼脂=1∶9），边加边摇晃培养皿，使药物和培养基充分混匀，冷却后备用。生长后的菌液用3～5 ml生理盐水校正浓度至0.5麦氏比浊浓度，大约为108cfu/ml，用mh培养基稀释1∶10（含菌量约为107cfu﹒ml-1），用微量加样枪依次从低浓度到高浓度加入2 μl的检测菌液。待菌液干后将培养皿倒置放入37℃恒温培养箱孵育过夜。结果判断：菌落生长被完全抑制的最低的头孢噻肟的药物浓度为该药对检测菌的mic值。质量控制：每个培养皿同时接种了标准菌株铜绿假单胞菌 atcc27853。若头孢噻肟对标准菌株的mic在质控允许范围内（根据nccls2004年颁布的标准），则证明此次结果准确可靠。若超过或低于一个稀释度以上时，结果无效，重新实验。

    2  结果

    表1  49株铜绿假单胞菌对头孢噻肟的耐药率表2  49株耐药的铜绿假单胞菌对头孢噻肟的耐药情

3  讨论

    通过测定我院临床分离的49株铜绿假单胞菌对头孢噻肟(ctx)的的最小抑菌浓度(mic)，可以发现铜绿假单胞菌对头孢噻肟有较高的耐药率,同现有的许多报道一致，如芦杰等的报道显示，从吉林省两家医院2003 年和2004年分离出的278 株铜绿假单胞菌对头孢噻肟的耐药率为63%[3]；许宏涛等的报道显示，从卫生部北京医院分离出的963株铜绿假单胞菌对头孢噻肟的耐药率超过了90%[4]。铜绿假单胞菌不仅对头孢噻肟的耐药率高，其对第三代头孢菌素及氟喹诺酮类等抗生素的耐药率也不断增高，华西医院的杜晓青等的研究就显示铜绿假单胞对头孢噻肟、头孢曲松、亚胺培南、环丙沙星、庆大霉素有较高的耐药性[5]。近年来由铜绿假单胞菌引起的感染病例逐年增加，随着耐药菌与日俱增，临床上对铜绿假单胞菌的治疗，显得越来越棘手，而其耐药性的研究，则越来越重要。

    铜绿假单胞菌广泛分布于自然界,如正常人的皮肤、肠道、呼吸道和医院病房、医疗器械等均有其分布，是临床上假单胞菌属中最常见的条件致病菌,机体免疫力低下时，该菌可引起皮肤化脓性感染、呼吸道感染、泌尿道感染、烧伤等, 亦可导致菌血症、脑膜炎等严重感染。由于铜绿假单胞菌结构上的特殊性和生物学特性,导致它对多种抗菌药物表现出天然的耐药,其耐药机理十分复杂:如①铜绿假单胞菌外膜通透性很低,该菌的lps分子有6～7条脂肪酸链相互共价连接,使得膜流动性非常低,对药物的屏障作用十分强，它的非特异性通透性仅为大肠杆菌的0.2 %-1 %；②铜绿假单胞菌与抗生素接触后,还可产生产生抗生素灭活酶或修饰酶。其中细菌产生β内酰胺酶是细菌耐药的最重要的机制之一，产酶菌通过对β内酰胺类抗生素的水解作用,使其能在有β内酰胺类抗生素存在的环境下生存；③降低抗生素作用位点的敏感性，铜绿假单胞菌通过改变抗菌药物的作用位点青霉素结合蛋白和dna拓扑异构酶ii的结构,对β内酰胺类和喹诺酮类抗生素产生耐药；④铜绿假单胞菌通过缺失典型的孔道蛋白(porin)而降低了抗生素的通透性,它的孔蛋白具有特殊性,在维持铜绿假单胞菌基本生理代谢的同时,即使小分子水溶性抗菌素通过孔道的速度依然很慢,因而铜绿假单胞菌具有天然的多重耐药性；⑤外排各种物质的复杂的主动排出系统，许多研究表明铜绿假单胞菌细胞膜上的许多蛋白的确具有将抗菌药物主动外排的作用,并与其细胞外膜的低通透性协同作用,导致铜绿假单胞菌固有多重耐药。铜绿假单胞菌细胞膜上的主动外排蛋白是导致铜绿假单胞菌对多种抗生素表现固有或获得性多重耐药的原因。这些蛋白包括:转运抗生素的内膜蛋白mexb、mexd、mexf或mexy;控制抗生素进出细胞的外膜通道蛋白oprm、oprj或oprn；连接膜与相关外排蛋白的膜连接蛋白mexa、mexc、mexe或mexx。铜绿假单胞菌细胞膜上的这些主动外排蛋白组成四类主动外排系统,即mexab  oprm、mexcd  oprj、mexef  oprn和mexxy oprm；⑥铜绿假单胞菌生物被膜的形成严重影响抗生素的进入,降低抗生素进入该菌的有效浓度。细菌生物膜是由细菌和它所分泌的胞外多聚物组成的外观呈膜状的多菌集合体(community),是细菌在生长过程中,为了适应生存环境而形成的一种与游走细胞相对应的存在形式,它具有极强的耐药性和抵抗机体免疫系统作用的能力。细菌生物膜表现出的这种极强耐药性的机理目前还不十分清楚,有渗透限制、营养限制和表型推断三种学说，而铜绿假单胞菌极易形成生物膜等[3][6]。

    头孢菌素类抗生素是在头孢菌素母核7氨基头孢烷酸（7aca）基础上用化学方法连接不同的侧链而成的半合成抗生素，母核中一个环是六元双氢噻嗪环，另一个环是β内酰胺环，该环对抗菌活性起重要作用，所以铜绿假单胞菌产β内酰胺酶是该菌耐头孢菌素类抗生素的最重要的机制之一。谢芬[7]等研究的药敏试验结果显示，产β内酰胺酶的铜绿假单胞菌对试验所用的头孢菌素类抗生素的平均耐药率大大超过了非产酶的铜绿假单胞菌，其中产β内酰胺酶的铜绿假单胞菌对头孢噻肟的耐药率为66.67%，而非产酶的铜绿假单胞菌对头孢噻肟的耐药率为33.33%[7]。以上显示，产β内酰胺酶是我院临床分离的铜绿假单胞菌耐头孢菌素类抗生素的重要原因。

【参考文献】

  1 1 梁勇, 陈裔. 临床分离铜绿假单胞菌体外耐药的动态观察[j].中华医院感染学杂志, 2005, 15 (5) : 594-595.

2 徐淑云,卞如濂,陈修编.药理实验方法学[m].第三版.北京：人民卫生出版社.2002：1684-1688.

3 芦杰,王海,郑佰波等.铜绿假单胞菌体外抗菌活性的检测及用药分析[j].中国实验诊断学,2006,10(9):1014-1015.

4 许宏涛,陈东科,俞云松等.多重耐药铜绿假单胞菌产β内酰胺酶耐药机制研究[j].中华医院感染学杂志,2005,15(1) :20-22.

5 杜晓青,陈知行,康梅等. 708株铜绿假单胞菌的病房分布及药敏分析铜绿假单胞菌主动外排泵介导的多重抗生素耐药性[j].华西医学,2004,19(4):612-613.

6 李学如,孟涛,王艳.铜绿假胞菌耐药机理研究进展[j].国外医药抗生素分册,2004,25 (3):105-108.

7 谢芬，刘蓉，周黎明等.铜绿假单胞菌对头孢菌素类抗生素耐药机制的初步研究[j].四川生理科学杂志,2005, 27(3): 105-107.

8 时军,谢景云,唐学义等左氧氟沙星与奈替米星治疗呼吸道铜绿假单胞菌感染[j]．中国抗生素杂志，2000，25(4):304-306.

9 雷军,凌保东.氯唑西林与头孢他啶联合作用多耐药性铜绿假单胞菌的形态学概要[j ] .中国抗生素杂志,1999 ,23 (5) :394-396.

铜绿的化学式篇5

关键词.黄石矿冶工业遗产，铜绿山古铜矿遗址；汉冶萍煤铁厂矿；华新水泥厂旧址

黄石市是1950年在“石黄工矿区”基础上建立起来的年轻城市，但黄石地区的矿冶文化传统却源远流长、传承至今，在世界矿冶技术发展史和中国文明进程中产生过重要影响。黄石地区保留了许多的古代和近现代的矿冶工业遗产，见证着黄石独具特色的矿冶文化传统。

优越的区位、便利的交通、丰富的矿藏，是形成黄石矿冶文化传统的基础。

黄石位于鄂东南长江之滨，地处长江中游，北上经汉水连接中原，南下经湘江、赣江勾通南方，可谓“襟三江而带五湖，控荆蛮而引瓯越”，区位优势明显。境内及周边区域河港纵横，湖泊、水库星罗棋布，水上交通便捷。黄石地区矿产资源极为丰富，已探明的矿产多达76种，尤以铜铁最多，现代地质研究表明，黄石位于长江中下游铜铁成矿带中的鄂东南矿集区，是我国重要的铜铁矿产资源的生产基地。这里不但铜铁资源丰富，而且矿种配套程度高，有熔剂石灰岩、白云岩和冶金用矿等丰富的冶金辅助原料矿产；此外，还有丰富的水泥石灰岩、水泥配料、玻璃用砂岩、富碱玻璃原料、天青石等。

黄石地区（包括黄石市区、大冶市、阳新县）矿产开发利用的历史很早。关于黄石地区采冶铜铁的记载屡见于史。三国吴在此置“铁官”管理冶铁和运输，南朝梁陶弘景《古今刀剑录》记述：“吴王孙权以黄武五年，采武昌铜铁，作千口剑，万口刀”（当时武昌，包括现在大冶与鄂州）。（（晋书・地理志》载：“武昌郡鄂有铁官。”《隋书・食货志》载：“江南人间钱少，晋王广听于鄂州（武昌县治）白芝山有铜矿处锢铜铸钱，于是诏听置十炉铸钱。”唐天祜二年（905年），秦裴任武昌节度使，在大冶开辟官办冶炼机构――青山场院。北宋乾德五年（967年），南唐划武昌三乡与青山场院合并建县，取“大兴炉冶”之意，定名为大冶县。《宋书‘食货志》载“兴国军有冶。鄂城有场”。《宋书.地理志》载“南唐县，自鄂州与通山并来，隶有富民钱监及铜场、磁湖铁务”。北宋乐史所著《太平寰宇记》载，大冶县白雉山“西南出铜矿，自晋、宋、梁、陈以来置炉烹炼。”《明史・地理志》载：“大冶县北有铁山，又有白雉山，出铜矿。东有围炉山，出铁。又西南有铜绿山，旧产铜”（此为史书最早关于铜绿山的记载）。清顾祖禹《读史方舆纪要》云：“大冶县铁山，县北四十里有铁矿，唐、宋时于此置炉，烧炼金铁”。

考古学的证据更为丰富和直接。在距今4000年前的大冶市蟹子地遗址和阳新县大路铺遗址的新石器时代石家河文化层中，考古发掘出土了铜矿冶炼时用于碎矿的工具石砧、铜矿孔雀石、炼铜渣和铜铁共生矿石等。黄石大冶铜绿山铜矿的开采利用历史，至少可上溯至三千年前的西周早期，有学者认为其始采年代早至夏文化时期。阳新县港下采矿遗址的历史也早到周代。在大冶的春秋时期五里界城、战国时期鄂王城、汉代草王嘴城，均形成了以城址为中心的矿冶遗址群，有学者认为是春秋、战国、西汉时期为管理大冶地区铜矿采冶而修筑的城址。而铜绿山遗址除在商周至西汉期间被大规模不问断地开采千余年外，到了隋唐时期，又被再次利用。有学者统计，黄石地区约有87处与古代矿业有关的遗址，时代涉及商周、宋、元、明、清等。

近代，至清光绪十六年（1890年），湖广总督张之洞兴建汉阳铁厂，开办大冶铁矿作为原料基地。1893年，使用机器露天开采的大型矿山――大冶铁矿投入生产，标志着这片热土上绵延了三千年之久的矿冶生产活动，开始进入了机械化、现代化的新时代。清光绪三十四年（1908年），盛宣怀合汉阳铁厂、大冶铁矿、萍乡煤矿成为“汉冶萍煤铁厂矿有限公司”，形成当时亚洲最大的钢铁联合企业，1915年以前，该企业的钢铁产量几乎占中国钢铁产量的100%。随后，大冶钢铁厂、中国近代第二家水泥厂――湖北水泥厂（华新水泥厂的前身）、湖北最早的新式炼铜厂――富池炼铜厂、湖北最早在井下作业使用凿岩机的富源煤矿公司均设置在黄石地区。黄石逐步成为中国近代著名的钢铁工业基地。

新中国成立后，黄石市依托丰富的矿产资源，迅速发展现代矿冶工业，坐落着全国十大特种钢厂之一的大冶特殊钢集团公司、全国十大铁矿之一的大冶铁矿、全国三大水泥集团之一的华新水泥集团公司等国家大型骨干企业，成为名副其实的“钢城”和中国重要的工业基地。

黄石地区矿冶工业经过三千余年的发展，采矿业从手工开采，发展到大型机械化作业；冶金业从就地置炉发展到现代化大型冶炼厂；建材业从烧制石灰，发展到现代化水泥集团公司。数千年的矿冶生产活动，为黄石留下了数以百计的与矿冶生产活动有关的古代遗址和近现代工业遗产。笔者对第三次全国文物普查资料进行了初步分析，黄石市1410处文物点中，有147处与矿冶生产或矿冶工业相关，文物遗存时代基本涵盖了新石器时代以来的各个历史时期。

铜绿山古铜矿遗址、汉冶萍煤铁厂矿旧址、大冶铁矿东露天采场旧址、华新水泥厂旧址，以其良好的真实性、完整性和所蕴含的突出普遍价值，成为黄石矿冶工业遗产的典型遗存，201 2年被国家文物局列入《中国世界文化遗产预备名单》。

一、铜绿山古铜矿遗址

（一）遗产内涵

铜绿山古铜矿遗址位于湖北省大冶市城区东南约3公里，1 982年被公布为全国重点文物保护单位。遗址保护范围面积约为5.55平方公里，主体遗存是大量商代晚期至汉代的采矿遗迹和冶炼遗迹。通过历年的考古工作，发现了诸多古代地下采矿井巷（井231座、平巷100条、井巷总长8000余米、采空区达70多万立方米）、12座冶炼炉、1处选矿场、2处冶炼场、35枚矿工足迹、100余座墓葬等遗迹，以及古代炉渣约40万吨、古代铜斧、铜锛、铁斧、铁锤、铁锄、木铲、木槌、木辘轳、船形木斗等采掘工具及陶、木质生活用具1000余件。由于遗址位于现代矿山生产作业范围内，许多文化遗迹已被破坏，一些考古遗迹经发掘后被回填，目前被原址保护的主要是遗址中部的七号矿体、遗址西部的冶炼炉、以及七号矿体东北的岩阴山脚遗址和四方塘墓葬区等。1984年，在七号矿体上建成了遗址博物馆。

（二）遗产价值

1.铜绿山古铜矿遗址是当时世界范围内先进技术的代表，是人类创造力的杰作。考古发掘及研究工作表明，古人在铜绿山古铜矿的最大开采深度达60余米，采用了竖井、平巷、盲井、斜井联合开发技术，成功的解决了井下通风、排水、提升、照明和井巷支炉等一系列复杂技术。对铜绿山废弃炉渣重约40万吨的古代铜炼渣进行检测显示，其平均铜含量只有0.7%，这种提炼水平，欧洲19世纪末才达到。遗址体现了中国古代高超的找矿、采矿、冶炼技术以及管理和组织大型矿山生产的先进方式，无愧于人类创造力的杰作。

（据杨永光、李庆元、赵守忠，殷伟璋、周百灵，陈树祥等先生的研究）

2.铜绿山古铜矿遗址对当时社会经济产生重要影响，为已消失的文明提供独特的见证。据测算，铜绿山古铜矿至少生产了10万吨以上的粗铜（纯度达93%以上）。根据近年有关铜器产地来源的学术研究成果，河南殷墟妇好墓、湖北荆门左冢和郧县乔家院等楚国贵族墓、盘龙城遗址出土青铜器原料的一部分很可能来自于铜绿山。因此，铜绿山出产的铜与商代经营南土、楚国争霸等重大历史直接相关，为中国青铜文明提供了独特的见证。

3.铜绿山古铜矿是古人对土地资源利用的杰出范例，体现了人类与环境的交互作用，是黄石地区矿冶文化传统形成的开端。铜绿山铜矿是黄石地区宝贵的资源，铜绿山古铜矿遗址传递的信息表明，黄石地区古代人类对铜矿资源利用达到很高水平，这一区域人类成功地适应了当地环境、掌握了自然规律，成为人类利用土地资源的杰出范例。结合黄石地区之后数千年历史发展特点，铜绿山古铜矿堪称这一区域矿冶文化传统的开端。

二、汉冶萍煤铁厂矿旧址

（含大冶铁矿东露天采场旧址）

（一）遗产内涵

清光绪十六年（1890年），湖广总督张之洞用官款创办汉阳钢铁厂，设大冶矿务局，开办大冶铁矿。1892年，大冶铁山至石灰窑长江边的36公里长的运矿铁路（该铁路沿用至今）修通，为汉阳钢铁厂提供铁矿石。1894年，汉阳钢铁厂竣工投产。1896年，盛宣怀接办了汉阳钢铁厂和大冶铁矿。1898年，“萍乡等处煤矿总局”成立。1908年，盛宣怀将汉阳钢铁厂、大冶铁矿、萍乡煤矿合并组成汉冶萍煤铁厂矿有限公司（以下简称汉冶萍公司），开始“商办”时期，吸引民间投资，扩大生产规模，这是中国最早的钢铁煤联合企业。辛亥革命后，汉冶萍公司扩充，新设“汉冶萍煤铁厂矿有限公司大冶钢铁厂”。目前，汉冶萍煤铁厂矿旧址保留在黄石的遗存主要有大冶钢铁厂旧址、大冶铁矿东露天采场旧址、卸矿机等。

1.大冶钢铁厂

位于黄石市西塞山区，为汉冶萍煤铁厂矿有限公司于1913年创办。1917年起引进两座美国固定式化铁炉，日产铁900吨。其产量之多、设备之先进，为当时亚洲与远东一流。至1984年，大冶钢铁厂停产。大冶钢铁厂旧址包括冶炼铁炉、高炉栈桥、厂部办公及居住旧址（欧式办公楼1栋，日式住宅4栋）、t望塔、水塔、汉冶萍界碑。

冶炼铁炉，共两座。1921年1号化铁炉身建成，是我国现存最早的钢铁冶炼炼炉，为当时“亚洲第一高炉”。炉高27.44米，容积为800立方米。1938年，为避免日军占领后使用，军队将其炸毁。目前仅剩部分残基。

高炉栈桥，建于1919年，主要作用是运输矿石及燃料。铜绿山古铜矿遗址发现的米矿遗存

办公及居住旧址5栋，欧式建筑1栋，是当时大冶钢铁厂的厂部办公楼，3层，建筑面积720平方米；日式建筑4栋，是工厂高级管理及工程技术人员使用的宿舍楼，每栋两层，建筑面积2366平方米。

水塔，建于1918年，通高约33米，底座平面呈等边八边形，最大径1 1米；水塔上部为圆柱形蓄水罐，直径14米；为欧式建筑风格。

嘹望塔，建于1919年，位于厂区内江堤上，主要功能为警戒、报警；平面呈等边六角形，通高约1 3米，塔身高约11.1米，最大直径2.6米；塔分上下两层，上层为敞开式，下层在六个不同方位设1 2个椭圆形嘹望孔，塔身用红砖和米灰色砖（无标识）错缝平砌，红砖上带有“铁锤钢钳”交叉标识。整个建筑坚固结实、美观，为欧式建筑风格。

汉冶萍界碑，界碑高70厘米，25厘米见方，青石制作，

“汉、冶、萍、界”四字，分刻于石碑四面。

2.大冶铁矿东露天采场旧址（大冶铁矿天坑）

大冶铁矿为张之洞于1890年创办，1893年投入生产，当年产出铁矿石约3000多吨。1 907年，萍乡煤矿建成，汉阳铁厂技术改造完工，次年，大冶铁矿并入盛宣怀成立的“汉冶萍煤铁厂矿有限公司”。抗战爆发不久后，大冶铁矿被日军占领，为日企经营。新中国成立后，大冶铁矿通过重建，生产规模扩大，用大型机械化生产取代了小生产，将过去分散的采场联成一个整体，于1958年建成东露天采场并投入使用，2003年露天开采结束，转入地下开采。露天采场旧址得以整体保留，被公布为湖北省文物保护单位。大冶铁矿是中国近代以来第一座采用机械化开采的大型露天矿山，具有极高的历史价值。

目前遗存主要是东露天采场旧址（即大冶铁矿天坑），位于黄石市铁山区铁山街道象鼻山，由象鼻山、狮子山、尖山三个矿体组成，是大冶铁矿的主要采场。整个采场东西长2400米，南北宽900米，上下落差444米，坑口面积达108万平方米，是世界第一高陡边坡、亚洲最大人工采坑。

3.卸矿机

位于黄石市黄石港区石灰窑长江码头上。1938年，日军占领黄石，为掠夺大冶铁矿资源，在原有矿山的东矿码头上增设机械化程度更高的卸矿机专用设备――卸矿机，1941年5月竣工投产。卸矿机由两排贮矿仓（共8个带卸矿口的矿仓）和皮带运输机两大部分组成，矿仓上部铺设铁轨，供火车运矿、卸矿；卸矿口下，架设皮带运输机，通过卸矿口直接将铁矿装船，卸矿能力每小时500吨，码头泊位可停靠7500吨级轮船。自1900年日本人从德国人手中夺得了大冶铁矿的开采权起，至1945年，大冶铁矿共生产优质铁矿石约1900万吨，而日本就运走了约1500万吨，其中绝大部分都是通过东矿码头运走的。

（二）遗产价值

汉冶萍煤铁厂矿旧址体现了半殖民地半封建社会时期黄石矿冶文化传统的顽强韧性。中国近代饱受外强欺凌，但中国人民始终不断奋发图强、致力于振兴祖国，显示了强大的生命力。黄石矿冶文化传统延续至此，应对社会挑战而发生重要转变。

首先，伴随着汉冶萍公司的创办，一批外籍矿师工程师、工匠和沿海近代工业较发达地区一批技术工人来到黄石地区，带来了新技术、新思想、新文化，原有的矿冶文化传统产生变革并在适应新形势中继续延续，黄石地区成为全国洋务运动中心之一，迅速融入近代工业文明。

其次，汉冶萍公司率先大规模引进当时国际领先的技术和设备，在中国首次成功建立起从采矿、生铁冶炼到轧钢的一整套技术，生产出高质量的钢铁制品，实现了产业技术的建构，在整个中国近代，汉冶萍公司是唯一采煤炼焦、铁矿开采、生铁冶炼、炼钢、轧钢于一体的钢铁联合企业，在很大程度上推动中国乃至亚洲现代重工业的发展，在这一过程中，黄石矿冶文化传统得到弘扬和壮大。

第三，汉冶萍公司由于其在中国乃至亚洲钢铁行业的重要地位而受到日本觊觎，抗战时期，尽管厂区被军占领，但一些重要设备（包括厂房、冶炼铁炉、输电线路、部分铁路等）事先被国人炸毁，技术人员撤后参与西南地区钢铁厂矿的建设，为抗战胜利做出了贡献，充分反映了黄石矿冶文化传统之中不屈自强的精神。

三、华新水泥厂旧址

（一）遗产内涵

清光绪三十三年（1907年），清政府决定建设南北大动脉――粤汉铁路，湖广总督张之洞发现黄石黄荆山上的岩石是制造水泥的上等原料，上书朝廷主张开办水泥实业，获得批准，大冶湖北水泥厂（即华新水泥厂前身）得以创立，出产水泥质量很高，1915年在巴拿马举行的世界博览会上，该厂生产的水泥获得一等奖，1923年在上海商品陈列第三次展会上，获得最优奖。抗日战争期间，厂址西迁至湖南被多次炸毁。1946年，华新水泥股份有限公司大冶水泥厂在黄石成立，从美国引进两座湿法水泥窑。1950年，华新水泥股份有限公司，经社会主义公有制改造成为“华新水泥厂”，其技术装备水平和生产规模能力，在1 950年代被誉为“远东第一”。此后，我国在美国进口设备的基础上加强自主研发，于1977年建成改进型的湿法水泥窑，被命名为“华新窑”，并在国内全面推广。2005年华新水泥厂搬迁新址，位于黄石市区核心的老厂区旧址得以原址保护。

华新水泥厂旧址指的是老厂区内以湿法生产水泥的一系列设施设备，主要包括3台湿法水泥窑、3台四嘴装包机等生产设施及生产线、运输线、厂房和管理用房等配套设施，占地面积约5.4万平方米。2013年被公布为全国重点文物保护单位。

1946年从美国进口的2座水泥窑、3台贝式四嘴装包机、4台磨机等设施设备以及1977年投产的3号窑，虽经多年使用和维修维护，但主要材料和配件仍为当年原物，真实性和完整性良好。

（二）遗产价值

1.华新水泥厂1―3号湿法水泥窑为核心的水泥生产工艺，代表了当时世界上先进的生产力，在中国水泥发展史上具有很高的价值。华新水泥厂不但沿袭了汉冶萍公司的作法，引进当时国际领先的设施设备，形成世界一流的生产能力，继续巩固了黄石矿冶文化传统；而且自力更生，使用了我国自主设计制造的3号窑（华新窑），形成具有中国技术特色的生产工艺，为黄石矿冶文化传统增添了新的积极因素。

2.1970年代起，世界水泥生产工艺逐步进入到第4代技术阶段――新型干法技术阶段，华新水泥厂的湿法水泥窑属于第3代技术工艺的先进代表，相关设备、技术资料、安装图纸均保存完整，见证了世界水泥工业历程中的一个重要历史阶段。

通过对黄石地区矿冶生产历史的梳理和对铜绿山古铜矿遗址、汉冶萍煤铁厂矿旧址、大冶铁矿东露天采场旧址、华新水泥厂旧址的考察，我们发现，自新石器时代晚期以来，黄石地区的人群，逐步认识并开发利用当地铜、铁、银、石灰等各类丰富的矿藏资源，依托自身优越的交通区位条件，与外界发生持续的交流；在交流的过程中，本地的矿产资源和矿冶产品输出，外界的知识、人力、资金输入，黄石地区的矿冶生产活动则在广度和深度上不断发展，该区域的行政区划变迁和制度安排也相应地体现出有利于组织管理矿冶生产的特点。

文化学理论认为：文化传统是指长期形成的持续对一个民族起作用的某一文化体系，它是在一定时空范围内形成的价值观念、思维模式、行动准则、道德规范、风俗习惯等的总和；文化传统是一个文化群体在广阔的时空背景下和众多的文化事相中，经过世代选择传递而成的。结合这一理论，我们认为，数千年来，黄石地区形成了一个独具特色的区域文化传统，即黄石矿冶文化传统，它植根于黄石地区悠久的历史、沉淀在这一区域人群的心底，表现出尊重科学、开放兼收、开拓进取、生生不息的精神文化特点。

铜绿的化学式篇6

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关键词：硫酸铜与氢氧化钠溶液的反应；实验条件探究；化学实验教学

文章编号：1005–6629（2014）2–0049–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

人教版九年级化学教材中有这样一个实验[1]：2 mL氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液，观察现象；再用酒精灯加热，观察现象。这个实验似乎很简单，实验预期现象为产生蓝色絮状氢氧化铜沉淀，加热后氢氧化铜分解生成黑色氧化铜。但从文献[2～4]中发现，硫酸铜和氢氧化钠的用量不同，发生的反应不同，通常有三种情况：

教材中设定该实验的目的是让学生掌握基本的实验操作，学会观察、记录实验现象，初中阶段实验教学中应避免（1）、（3）两种复杂情况的出现。而教材中并无对反应物质量分数的规定，导致硫酸铜和氢氧化钠的用量不确定。中学实验中硫酸铜溶液的质量分数通常为2%，因此固定硫酸铜溶液的质量分数为2%，通过改变影响实验的两个主要因素：氢氧化钠的质量分数、反应物的滴加顺序来探究实验的适宜条件，以期为教师实验教学提供参考。

1 实验内容

（1）配制2%的硫酸铜溶液，2%、4%、6%、8%、10%、20%的氢氧化钠溶液。

（2）A组：取10支试管编号①～⑩，分别装2 mL 2%的氢氧化钠溶液，再依次滴入2%的硫酸铜溶液1～10滴，从滴加瞬间、振荡、静置、水浴加热四个时刻观察并记录实验现象。

B组：将A组试剂反滴，即向10支装有2 mL 2%的硫酸铜溶液试管中依次滴加1～10滴2%氢氧化钠溶液。

（3）依次用4%、6%、8%、10%、20%的氢氧化钠溶液，重复第（2）步操作。

2 实验结果及讨论

2.1 氢氧化钠溶液中滴加2%的硫酸铜溶液

从表1看出，2%～4%的氢氧化钠溶液中滴加1～10滴2%的硫酸铜溶液都生成Cu（OH）2沉淀；2%～8%的氢氧化钠溶液中滴加3～10滴2%的硫酸铜溶液都生成Cu（OH）2沉淀。实验时滴加1～2滴硫酸铜溶液，生成的蓝色Cu（OH）2沉淀少，最好滴加3滴以上。

此外，在A组实验中还出现两个意外现象，下面针对这两个现象展开讨论：

（1）在2 mL 2%氢氧化钠溶液中滴加2～5滴2%硫酸铜溶液，振荡静置后出现少量绿色沉淀。另外，笔者做过4 mL 0.5 mol/L氢氧化钠分别和3.0、3.5、4.0、4.5 mL 0.5 mol/L硫酸铜溶液（质量分数：NaOH～2.0%；CuSO4～7.4%）混合未振荡静置的实验，出现蓝色絮状、浅蓝色、绿色三种沉淀。在此出现的绿色沉淀是何物质，推测有以下两种情况：①氢氧化铜与溶解在溶液中的二氧化碳生成绿色的碱式碳酸铜沉淀；②碱式硫酸铜属于碱式盐，通式为Cux（OH）ySO4·nH2O，绿色沉淀可能是碱式硫酸铜的一种。

（2）在2 mL 20%氢氧化钠溶液中滴加2%硫酸铜溶液，未振荡，上层生成蓝色絮状沉淀，中层形成亮蓝色环，下层是未参与反应的无色氢氧化钠的溶液。氢氧化钠溶液浓度高、黏度大，硫酸铜溶液滴入后与上层氢氧化钠生成蓝色Cu（OH）2絮状沉淀，沉淀逐步向下扩散与中层高浓度的氢氧化钠生成亮蓝色Na2[Cu（OH）4]溶液。理论上推测，再滴加适量的硫酸铜溶液使上层硫酸铜过量，静置一段时间，上层会出现浅蓝色的Cu4（OH）6SO4沉淀层，从而在一个试管中依次呈现浅蓝色、蓝色、亮蓝色三个色层，让学生形象直观地看出氢氧化钠与硫酸铜能发生三种反应，因而此实验具有进一步挖掘的价值。

2.2 2%的硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液

从表2看出，2%的硫酸铜溶液中滴加1～10滴20%氢氧化钠溶液都生成Cu（OH）2沉淀；2%的硫酸铜溶液中滴加3～10滴6%～20%的氢氧化钠溶液都生成Cu（OH）2沉淀。

此外，在2 mL的2%的硫酸铜溶液中滴加4%的氢氧化钠溶液5滴，生成Cu（OH）2沉淀和浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀，Cu（OH）2沉淀分解生成黑色的CuO，而碱式硫酸铜水浴加热不分解；滴加6滴，生成较多的Cu（OH）2沉淀和较少的浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀，加热后生成的黑色的CuO较多，不分解的浅蓝色的碱式硫酸铜较少，较多黑色和较少浅蓝色综合呈灰黑色。在2 mL 2%的硫酸铜溶液中滴加2%的氢氧化钠溶液10滴，加热后也呈灰黑色，表明有少量浅蓝色的碱式硫酸铜未分解。

3 实验结论

综上所述，得出如下结论：

（1）2 mL的氢氧化钠溶液中滴加1～10滴2%的硫酸铜溶液，都只生成蓝色Cu（OH）2沉淀，氢氧化钠溶液的质量分数应为2%～4%；3～10滴都只生成蓝色Cu（OH）2沉淀，氢氧化钠的质量分数应为2%～8%。

（2）2 mL 2%的硫酸铜溶液中滴加1～10滴氢氧化钠溶液，都只生成蓝色Cu（OH）2沉淀，氢氧化钠溶液的质量分数应为20%；3～10滴都只生成蓝色Cu（OH）2沉淀，氢氧化钠的质量分数应为6%～20%。

（3）对于滴加顺序，取决于氢氧化钠溶液的质量分数的大小。当氢氧化钠溶液的质量分数较小时，则2 mL氢氧化钠溶液中滴加2%硫酸铜溶液；当质量分数较大时，则2 mL 2%的硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液。

参考文献：

[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2006：28

[2]段昌平.几个被误读的实验现象[J].化学教学，2012，（1）：79～80.

铜绿的化学式篇7

关键词：硫酸铜；氢氧化钠；溶液反应；实验探究

文章编号：1005C6629（2015）9C0039C03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 引言

硫酸铜与氢氧化钠溶液的反应是中学化学常见的反应，人教版九年级教材中就有在氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液，生成氢氧化铜，加热后分解成氧化铜的实验[1]。但从文献[2，3]中发现，硫酸铜与氢氧化钠溶液的滴加顺序不同，生成的产物也不同，只有在较小浓度的氢氧化钠溶液中滴加2%的硫酸铜溶液，或在2%的硫酸铜溶液中滴加较大浓度的氢氧化钠溶液，才能生成氢氧化铜，否则随反应物浓度不同生成碱式硫酸铜或四羟基合铜酸钠。本文依据这个原理，设计了几个探究实验。

2 探究实验一

探究实验一采用将硫酸铜溶液注入氢氧化钠溶液中的方法，探究少量硫酸铜与大量氢氧化钠反应的结果。

2.1 试剂与仪器

（1）实验试剂：12%的硫酸铜溶液、10%的氢氧化钠溶液。

（2）实验仪器：铁架台、铁夹、针筒、胶水滴管、50mL螺口瓶、试管、烧杯、酒精灯。

2.2 实验装置

在螺口瓶中加入约45mL氢氧化钠溶液。将胶水滴管与针筒连接（如图1），并吸取约5mL硫酸铜溶液。搭建铁架台，并将针筒固定在铁架台上（如图2）。

2.3 实验内容

将针筒活塞缓慢向下压，将硫酸铜溶液缓慢注入氢氧化钠溶液中。实验时室温13℃。

2.4 实验结果

随着硫酸铜溶液的注入，螺口瓶内出现蓝色固体。当硫酸铜溶液以较快速度注入时，固体颗粒较小，当硫酸铜溶液以较慢速度注入时，蓝色固体从胶水滴管口逐渐“生长”出来，并随着硫酸铜溶液的增加而增大。

盖上螺口瓶盖子，振荡数次后，蓝色沉淀颜色不变。取少量沉淀到试管中加热，蓝色沉淀很快变黑。

3 探究实验二

实验二采用将氢氧化钠溶液注入硫酸铜溶液中的方法，探究少量氢氧化钠与大量硫酸铜反应的结果。

3.1 试剂与仪器

与2.1相同。

3.2 实验装置

实验装置将实验一中氢氧化钠溶液换为硫酸铜溶液、硫酸铜溶液换为氢氧化钠溶液即可（如图3）。

3.3 实验内容

将针筒活塞缓慢向下压，将氢氧化钠溶液缓慢注入硫酸铜溶液中。实验时室温13℃。

3.4 实验结果

注入氢氧化钠溶液后，螺口瓶内出现蓝色固体。随着氢氧化钠溶液的增加，蓝色固体体积不断扩展。振荡数次后蓝色固体很快变得松散，静置后，固液分层，沉淀颗粒较细，且显现出较浅的蓝绿色（如图4）。

取少量沉淀加热至沸腾，沉淀颜色继续变浅，且由蓝绿色变为浅绿色。

4 实验结果讨论

注入反应物的顺序不同，会引起反应物浓度的不同。

实验一的反应发生时，氢氧化钠过量而硫酸铜不足量，混合生成深蓝色的氢氧化铜沉淀，振荡后结构不易松散，加热即分解为黑色氧化铜沉淀：

实验二的反应发生时，硫酸铜过量而氢氧化钠不足量，生成颜色较浅的碱式硫酸铜（实际生成的是碱式硫酸铜与氢氧化铜的复合物）沉淀，振荡后结构立即松散，加热不易分解：

4CuSO4+6NaOH=Cu4（OH）6SO4+3Na2SO4

因此，硫酸铜与氢氧化钠反应时，反应物浓度不同对生成物影响很大。

5 异常现象探究

5.1 实验一中异常现象

5.1.1 异常现象

在实验一中，如果加入的硫酸铜很少，振荡螺口瓶后，部分沉淀溶解，静置后瓶内溶液呈蓝色。

5.1.2 分析与推测

当氢氧化钠过量时，生成的氢氧化铜与氢氧化钠继续反应，生成不同于氢氧化铜与硫酸铜的新物质――四羟基合铜酸钠。

5.1.3 推测的检验

取少量蓝色溶液，加入铝粉反应，产生气体。反应结束后，蓝色溶液变为无色，瓶底和液面上出现夹杂红色的黑色固体。取出固体，加入盐酸后，红色固体不溶解，黑色固体溶解，溶液变蓝。因此，加入铝粉后生成了氧化铜和铜，原蓝色为四羟基合铜酸钠溶液。

5.2 实验二中异常现象

5.2.1 异常现象

在实验二中，绝大部分沉淀振荡后变得松散，且颜色变为浅蓝绿色，但是仍有少量亮蓝色沉淀粘在螺口瓶瓶底，且颜色不变（如图4瓶底深色固体）。在清洗螺口瓶时，发现瓶底亮蓝色沉淀较难洗去。

5.2.2 分析与推测

在实验二反应进行时，固体生成物从胶水滴管口一直延伸到瓶底。由于氢氧化钠浓度较高，密度较大，部分氢氧化钠顺着固体生成物直接落入瓶底，使瓶底形成较高浓度的氢氧化钠。这时再与硫酸铜反应，反应条件已经不是硫酸铜过量了，而可能是氢氧化钠过量。实验二中难以洗去的沉淀颜色与实验一中沉淀生成条件相似，且颜色相似，推测该沉淀为氢氧化铜沉淀。

5.2.3 推测的检验

将瓶底沉淀刮下后放入试管，加少量水后加热。蓝色沉淀很快变成黑色氧化铜。

因此，瓶底蓝色沉淀是氢氧化铜，这个异常现象验证了硫酸铜溶液浓度大时生成碱式硫酸铜，氢氧化钠溶液浓度大时生成氢氧化铜的结论。

6 趣味实验设计

6.1 趣味实验一

准备8%的硫酸铜溶液和20%的氢氧化钠溶液，先将氢氧化钠溶液倒入试管中，再用滴管沿试管壁加入硫酸铜溶液。由于氢氧化钠密度大，沉在试管底，硫酸铜与氢氧化钠交界处生成氢氧化铜，硫酸铜浮在氢氧化铜上。氢氧化铜固体下端与高浓度氢氧化钠接触，部分生成蓝色四羟基合铜酸钠溶液，因此，试管内最终会由上到下分为硫酸铜、氢氧化铜、四羟基合铜酸钠、氢氧化钠四层。

轻轻振荡后，上层硫酸铜与氢氧化钠混合，生成碱式硫酸铜，瓶内会出现由上到下蓝绿色沉淀、浅蓝色沉淀、亮蓝色沉淀、深蓝色溶液的分层。

6.2 趣味实验二

在氢氧化钠溶液中注入硫酸铜溶液时，生成颜色鲜艳的亮蓝色固体。根据注入硫酸铜速度快慢的不同，生成固体的形态也各不相同（如图5）。

因此，可以在烧杯中装入氢氧化钠溶液，在不同位置（如：在液面上直接滴加、伸入液面下某一位置滴加等），用不同注射仪器（如：带有胶水滴管的针筒、胶头滴管、吸管等），以不同速度注入硫酸铜溶液，可以形成不同形态的蓝色固体，创作属于自己的“水下世界”。

参考文献：

[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书・化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2006：28.

铜绿的化学式篇8

关键词：巴拉干特；地质特征；控矿因素；成因类型；脉状热液型铜多金属矿矿床

阿拉善右旗巴拉干特铜银矿产地位于内蒙古阿拉善右旗以西120km。20世纪70年代中期，甘肃省地质局地质力学区域测量队，在努尔盖公社幅开展了1∶20万区域地质矿产调查工作，建立了本区地层系统、岩浆演化序列、构造格架，初步评价了资源，其成果对本区之后的矿产勘查工作有较强的指导意义和参考价值。90年代内蒙古第一地球物理地球化学勘查院在咸水幅、高台县幅、平川乡幅、努尔盖乡幅、山丹县幅进行1∶20万水系沉积物测量，化学异常特征显示了测区具有金、银、有色金属等矿产的找矿前景，对本测区找矿靶区的圈定及指导本区找矿有着非常重要的指导作用。但本区整体的地质研究及矿产开发水平较低，以小规模民采形式为主，并无较大规模的企业进入，从客观上制约了其资源产业的发展。

1. 区域地质背景

根据板块理论，测区大地构造位置位于华北板块华北北部大陆边缘和华北地块结合部位，三级构造单元（阿拉善地块）阿拉善隆起西部，与宗乃山――沙拉扎山大陆边缘接壤，四级构造单元的北大山断隆的中北部，并与巴丹吉林拗陷紧密相连。

本区划分出古元古代构造层、古生代构造层、中生代构造层和新生代构造层，其中古元古代构造层主要体现在古元古界色尔腾山（岩）群地层中，以强烈的褶皱构造发育为主要特征；古生代构造层体现在石炭系地层和大面积的石炭纪和二叠纪岩浆活动中，以较为强烈的褶皱构造、大量断层活动和大面积的侵入岩浆活动为特征；中生代构造层体现在侏罗系地层中，表现以较发育的褶皱构造为特征；新生代构造层主要体现在第四系所表现的隆升和剥蚀活动中。

2. 矿区地质

2.1 地层

矿产地周围地层主要有古元古界色尔腾山（岩）群，古生界石炭系本巴图组和二叠系石叶湾组和脑包沟组及第四系坡积物――冲洪积物等（见图1），主要分布于矿区的周边区域。其中色尔腾山（岩）群主要为黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、黑云石英片岩、黑云二长变粒岩、黑云母变粒岩、二云石英片岩中夹少量大理岩等组成，分布于矿区的南部。而石炭系本巴图组，主要分布于测区的东部，主要由一套海相沉积的长石石英砂岩、含砾长石石英砂岩、含砾复成份长石石英砂岩、变安山岩、蚀变流纹岩、英安岩等组成。二叠系石叶湾组主要由一套相海沉积的长石石英砂岩，含砾长石石英砂岩，砂砾岩，中薄层状粉砂岩夹泥质灰岩等组成，脑包沟组，主要由一套海陆交互相的流纹岩及英安岩及熔结胶结角砾岩，紫红色砾岩、紫红色砂砾岩，紫红色砂岩夹粉砂岩等组成，该组顶底均有火山岩夹层出露。矿产地东部与石炭系地层接触地带可见角岩化长石石英砂岩。

2.2 构造

矿产区构造发育，特别是断层构造特别发育，按方向可分为近东西向和北东向和北西向及近南北向展布的断层。近东西向的断裂带宽约20m～200m不等，带内岩石破碎，主要由绿泥石化钾化硅化碎裂岩、孔雀石化矽卡岩化石英闪长岩、绢英岩、绿泥石化绿帘石化硅化碎裂花岗闪长岩、钾化绿泥石化绿帘石化硅化碎裂花岗闪长岩、绿泥石化绿帘石化硅化石英岩、绿泥石绿帘石硅化石英脉等组成。北西向断层破碎带宽约10m～150m不等，带内岩石破碎，主要由绿泥石化钾化硅化碎裂岩、绿泥石化绿帘石化硅化碎裂黑云花岗闪长岩、钾化绿泥石化绿帘石化硅化碎裂黑云花岗闪长岩、绿泥石化绿帘石化硅化石英岩、绿泥石绿帘石硅化石英脉等组成，北东向和近南北向的断层破碎带形成相对较晚，带内岩石破碎，主要由钾化硅化碎裂岩、绿泥石化绿帘石化硅化碎裂花岗闪长岩、钾化绿泥石化绿帘石化硅化碎裂花岗闪长岩、绿泥石化绿帘石化硅化石英岩、绿泥石绿帘石硅化石英脉等组成，带内岩石具黄铜矿化、斑铜矿化及孔雀石化。根据矿产地各矿矿化体展布情况分析，近东西向断层是导矿构造，北西向及北东向的断层是区内主要的储矿断裂构造。

1. 风积沙；2. 坡积物；3. 上二叠统脑包沟组；4. 下二叠统石叶湾组；5. 上石炭统本巴图组；6. 色尔腾山（岩）群上段；7. 二叠纪黑云钾长花岗岩；8. 二叠纪黑云二长花岗岩；9. 二叠纪斑状二长花岗岩；10. 石炭纪黑云二长花岗岩；11. 石炭纪花岗闪长岩；12. 石炭纪黑云石英闪长岩；13. 辉绿玢岩脉；14. 闪长玢岩脉；15. 不整合地质界线；16. 推测断层；17. 逆断层；18. 正断层；19. 平移断层；20. 地质界线；21. 工作区范围

2.3 岩浆岩

矿区及附近出露的侵入岩主要为石炭纪黑云花岗闪长岩，少量的黑云钾长花岗岩及二长花岗岩脉岩等组成，以黑云花岗闪长岩为主。其中的黑云花岗闪长岩，主要由斜长石、少量钾长石、石英、角闪石、黑云母等组成，岩中见有大量的闪长质包体，包体大小不等，形态各异，主要呈不规则状，次圆状，一般小于15cm，不太均匀地分布于岩中。该岩石节理裂隙发育，顺节理裂隙可见钾化、绢云岩化、绿泥石化和绿帘石化等蚀变现象。岩中发育大量的近东西向、北西向、北东向、近南北向断层破碎带。其中铜矿化体主要赋存于黑云花岗闪长岩及黑云花岗闪长岩中的北西向和北东向的破碎带中。

3. 矿化及围岩蚀变特征

3.1 矿石特征

矿区内铜多金属矿（化）体的矿石特征基本相同，矿石结构以它形晶粒状、半自形――自形晶粒状为主，矿石构造主要有稀疏浸染状、细脉状、致密块状、块状构造等，次要的矿石构造有角砾状、条带状构造。主要金属矿物成分：黄铜矿、斑铜矿、蓝铜矿、孔雀石、方铅矿、闪锌矿，次为黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等。主要脉石矿物有石榴子石（钙铁榴石）、斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母、绿泥石、绿帘石、白云母、绢云母等。主要金属矿物特征包括：

①黄铜矿：金黄色――紫褐色，金属光泽，不透明，他形粒状、不规则状晶体，粒度一般小于0.1mm，集合体呈浸染状、星点状、脉状及不规则团块状。沿裂隙充填，有时被蓝铜矿交代呈残留状。

②斑铜矿：新鲜面呈暗铜红色，半金属――金属光泽，不透明，以它形粒状结构为主，不规则状次之，粒度一般在0.01mm～0.1mm。集合体多呈浸染状、细脉状、星散状，当颗粒紧密镶嵌时则呈致密块状、团块状。斑铜矿为蓝铜矿所交代形成他形残留状，在残留状的有一圈蓝铜矿分布。

③蓝铜矿：呈深蓝色――浅蓝色，与孔雀石紧密相伴，主要分布于斑铜矿的周围，并顺岩石节理裂隙面分布，一般见于地表，为表生氧化矿物。

④孔雀石：呈绿色――暗绿色――浅绿色――翠绿色，集合体呈皮壳状或薄膜状，主要分布于黄铜矿的周围，并顺岩石节理裂隙面分布，一般见于地表，为表生氧化矿物。

3.2 围岩蚀变

区内主要有绿泥石化、硅化、钾化、高岭土化、绢英岩化、青磐岩化以及角岩化和绿帘石化等蚀变类型。黑云花岗闪长岩与黑云花岗闪长岩断层破碎带及其两侧为本区矿化的主要分布区，矿化现象包括孔雀石化、蓝铜矿化、黄铜矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、方铅矿化等类型。矿化强度呈现不均匀性，地表呈浅灰绿色的区域为强蚀变所致，地层与侵入体的接触带为角岩化主要分布区。区内多数岩体的节理面均可见上述矿化现象，且蚀变以带状、面状分布为主，而带状蚀变与后期断层构造叠加关系密切，矿化强度与围岩蚀变的强度呈正相关关系。褐铁矿化、钾化、硅化、绢英岩化、孔雀石化等蚀变类型为本区找矿的指示类型。

4. 矿床成因分析

（1）成矿控制条件

①地层控矿因素

本矿区的围岩地层主要为古元古界色尔腾山（岩）群和石炭系本巴图组及二叠系地层，根据本区地质化探（岩屑）综合剖面测量成果显示，古元古界色尔腾山（岩）群中的Cu、Au、Mo、Pb、Zn、Ag等金属元素丰度值均较高，石炭系本巴图组中的含砾长石石英砂岩夹英安岩、英安质及安山质火山岩Au、Pb、Zn、Ag、Mo、Cu等元素局部含量高，这些均为后期黑云花岗闪长岩成矿提供了物质来源。

②构造控矿因素

铜矿化带处于北部断裂和南部断裂所夹的块体之间，矿化体虽然产于出露面积较大的黑云花岗闪长岩中，但岩体内部节理裂隙及其发育，而且发育大量的北西向、近东西向及北东向的断层，大部分的金属硫化物多沿节理裂隙面或断层破碎带分布，说明构造对矿化也有较明显的控制作用。故本区的成矿作用与构造有着较为密切的关系。

③岩浆岩条件

铜矿化区内出露大面积的黑云花岗闪长岩，其侵位时代为华力西期，与古元古界色尔交腾山（岩）群及石炭系本巴图组地层呈侵入接触关系。该华力西期岩浆侵入活动作用使得本区产生了热液矿化，因此华力期岩浆热液活动是本区成矿热液及物质来源的真正动力。

（2）成矿物质来源

根据1∶5万矿调进行的地质土壤（岩屑）化探综合剖面测量工作成果及土壤（岩屑）化探测量异常成果，矿区内的古元古界色尔交腾山（岩）群及石炭系本巴图组地层，及石炭纪黑云花岗闪长岩等地质体均具有含量较高的铜、银、金、钼、钨、锌及银等成矿元素背景，为后期成矿提供了丰富的物质来源。

（3）矿床成因

综合上述特征，本区已发现的铜矿（化）体的成因类型为与黑云花岗闪长岩有关的受构造带控制的脉状热液型铜多金属矿矿床。

5. 矿产地资源远景评价

根据对该矿区含矿岩体及围岩进行的地质岩石地球化学综合剖面测量及地表工程揭露结果，黑云花岗闪长岩为含矿母岩，其中大部分黑云花岗闪长岩岩石节理裂隙可见矿化，以Cu为主，以含Zn、Ag、Mo、W为特征，Cu最高含量可达2.19%，且青磐岩化、绿泥石化、绿帘子石、钾化等蚀变现象明显。矿产地中黑云花岗闪长岩体整个较破碎，岩石节理裂隙发育，在黑云花岗闪长岩中发育大量的北西向、近东西向和北东向及近南北向的规模大小不等的断层破碎带，岩石节理裂隙和断层破碎带中矿化蚀变强烈，以绿泥石化、绿帘石化、钾化最为普遍，局部可见矽卡岩化和绢英岩化。在矿产地东南角，黑云花岗闪长岩与石炭系本巴图组接触地带可见宽约10m左右的角岩化蚀变带。

综合上述地质、地球化学特征，本区内的矿化体地表出露规模较大，矿化强度高，主要受黑云花岗闪长岩岩体所控制，预计该矿区远景Cu资源量较大，是一处具有较大找矿潜力的斑岩型铜银矿床。

参考文献：

[1] 苏巧云，端木合顺.阿拉善右旗库和乌拉石英闪长岩体地球化学特征及其地质意义[J].矿物岩石地球化学通报，2012.2，31.

[2] 吉宏泰，梁璐.航磁、遥感和化探方法在月井子地区区域地质调查的应用[J].现代矿业，2015.10.10.

铜绿的化学式篇9

【关键词】隐伏大理岩；大理岩捕虏体；边端部；找矿潜力

0 引言

近年来，铜绿山矿陆续和多家相关科研院所合作，在井下进行了一系列的物探、化探、钻探工作，获得了部分矿体边端、深部的地质资料；并通过一系列水平钻探，坑探等工作形成了一批新的边端部基建采场，取得了新的突破，为矿山提供了后备资源，延长了矿山的服务年限。

1 区域地质概况

铜绿山铜铁矿床位于湖北省大冶市西南3Km处，是而东南地区典型的接触交代矽卡岩矿床。矿区随着逐年纵深开采，原矿品位呈逐年下降趋势，备采矿量日趋不足。为此，开展边端、深部找矿，探求新矿源成为当务之急。

铜绿山铜铁矿床位于大冶复式向斜南翼，马叫―铜绿山北北东向隐伏横跨背斜的北段，阳新复式岩体西北端铜绿山石英正长闪长玢岩体中偏北部。在区域构造位置上位于鄂城―大幕山北北东向新华夏复合隆起带的中部。

2 矿床地质特征

铜绿山矿床位于阳新岩体西北端花岗闪长斑岩岩体中部，该处有规模较大的大理岩捕虏体，呈半岛装，断续相连，大部分已成为岩浆期后气水热液交代，构成铜绿山矿床。改矿床存在有大小不等的12个矿体群。矿体的分布主要受北北东、北东东向两组构造控制而形成两个相应方向的旷代。北北东向矿带（主矿带）沿北22°东延伸，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅺ、Ⅻ号矿体组成。北东东向矿带（次矿带）沿北60°东方向延伸，有Ⅹ、Ⅷ、Ⅶ、Ⅸ号矿体组成。

2.1 矿区地层与成矿关系

区内出露与成矿有关的地层主要是三叠系下统大冶群白云质灰岩，在岩体接触带附近变质为大理岩，其产状大致与矿体产状平行，倾向SE，倾角为50°～80°。大理岩由于岩性不均，且多为构造和断裂所破坏，受构造应力作用极易产生层间破碎，为矽卡岩的形成和矿液选择交代沿不同的界面的充填创造良好的物理条件，加之其化学性质活泼，有利于成矿物质的交代，并最终经过含矿溶液沉淀富集成矿[1]。

2.2 矿区构造及控矿作用

铜绿山矿区的构造控制了主要矿体的分布，矿体的延伸方向与矿区构造方向一致，北北东向褶皱、断裂为主控矿构造，轴线方向北东22°，产状40°～80°。构造类型主要有接触构造、破碎带及构造裂隙、层间剥离、层间破碎构造等。其中杰出构造是区内最基本的控矿构造，可分为半岛状接触构造、悬垂体杰出构造和大理岩捕虏体接触构造。接触构造常与其他构造类型复合而形成复合接触构造，如接触带破碎构造、接触带断裂构造。复合接触带对成矿有利往往形成大矿体主矿体。破碎带构造，是岩浆与围岩发生渗透运移的通道，是发生接触交代作用的空间，大理岩岩性较脆，易于破碎，局部构成成矿的有利条件[2-3]。

2.3 矿床成矿规律

矿体受构造、岩浆岩和地层等因素控制，区域构造控制矿体的空间分布，燕山早期第三次侵入的花岗闪长斑岩与大理岩的接触带，控制矿体的形状、产状及空间展布，在相同的构造条件下，三叠系下统大冶群第五岩性段～三叠系下统大冶群第七岩性段的大理岩及白云质大理岩对成矿最有利，三叠系下统大冶群第三岩性段大理岩矿化较差。

3 矿区边端部找矿前景

3.1 矿区边端部找矿分析

铜绿山铜铁矿体主要赋存于上、下接触带的外带，并以下接触带为主，赋存于大理岩岩层间及岩体中矿体为次。矿体赋存的主要部位，一般距接触带0～40m，最大80m，矿体岩倾向延伸具有尖灭再现，平行那个侧列及接触带上部无矿，下部赋存矿体以及半岛状大理岩体平行排列产出等规律。矿体深部已知矿体的延伸部位有尖灭再现较大的新矿体。

图1

3.2 Ⅳ3号矿体找矿前景分析

根据29线～43线勘探线资料剖面资料，在Ⅳ3号矿体深部有隐伏大理岩体存在，该大理岩体向南东侧伏，向北西逐渐变浅，斜列于上部大理岩残留体之下。该大理岩体上接触带已发现Ⅳ3号矿体，下接触带亦显示铜铁矿体存在。

在35线-417M标高基线西部88m处可见一小矿体（矿体编号425203）出露，铜品位：0.05%、铁品位分别：36.89%、矿石量：8600吨，铜金属量为4.3吨，铁金属量为3172.54吨，在35线西部133m处可见另一矿体（矿体编号42504），铜品位：0.70%、铁品位：33.42%， 矿石量：7800吨，铜金属量：54.6吨，铁金属量：2606.76吨。在39线-417M标高基线西部24m处发现一小矿体（矿体编号42505） ，铜品位：0.52、铁品位：27.62%、矿石量：13500吨、铜金属量：7.2吨、铁金属量：3728.7吨。虽然矿体规模不大，确已证实此处隐伏大理岩的上接触带矿体具有很有利的成矿条件

铜绿山矿区勘探线资料表明Ⅳ3号矿体是赋存于隐伏大理岩-600m标高以上的接触带矿体，是矿区内埋深最大的隐伏矿体。地勘时，因技术设备等条件限制，未作详细勘察，目前仅31、35、39线等3条剖面线有稀疏钻孔控制，矿体走向、倾向均未勘查清楚。因此，-425M中段开拓后，在该区域利用水平钻机进行勘探，水平钻编号ZK425-201处，见矿78M、铜品位：0.46%、铁品位：36.47%。水平钻编号ZK425-202处，见矿30M、铜品位为0.48%、铁品位：10.21%。水平钻编号ZK425-203处，见矿40M、铜品位：0.45%、铁品位为23.25%。

在-425M北沿一分段（标高-417M），通过坑探工程查明铜品位：0.64%、铁品位：32.33%， 见矿50M。

通过35线钻孔CK283号对两个小矿体（编号425203、编号425204）和39线钻孔ZK3903号小矿体（编号425205）的控制，初步揭露了-425mⅣ3号整个矿体 （如下图所示）。该矿体在-417M标高及以上揭露面积达4100M2，向上延伸高度达9M，铜品位0.62%、铁品位为26.83%。探明储量为矿石量110700吨，铜金属量686.34吨、铁金属量29700.8吨。

所以充分说明，大理岩捕虏体与花岗闪长斑岩矿液在其上、下接触带富集成矿，大理岩隐伏矿体上、下接触带是边端部找矿的重点部位。

4 结论

（1）铜绿山铜铁矿床属接触热液交代变质矿床，大理岩残留体隐伏体是成矿母岩，花岗闪长斑岩含矿在其上下接触带富集成矿。故大理岩残留体上下接触带是今后找矿的重点部位。

（2）铜绿山铜铁矿床Ⅳ3号矿体的延伸部位，有尖灭或再现矿体，在已知矿体的旁侧或侧伏斜列下方有新的矿体存在。此处找矿方式可作为今后找矿工作的重要依据。

【参考文献】

[1]余元昌，李刚，肖国荃，等.湖北省大冶县铜绿山接触交代铜铁矿床.

铜绿的化学式篇10

[关键词] 铜绿假单胞菌；耐碳青霉烯；脉冲场凝胶电泳

[中图分类号] R632 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2015）06（b）-0101-04

Study of the resistance mechanisms to carbapenems and molecular epidemiology of Pseudomonas aeruginosa

ZHANG Fenghua1 LI Xiaoyan2 WANG Baozhi1 ZHANG Xiaoying1

1.Department of General Surgery， the Fourth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， Guangdong Province， Guangzhou 511447， China； 2.Department of Clinical Lab， the Fourth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， Guangdong Province， Guangzhou 511447， China

[Abstract] Objective To investigate the general surgery of Pseudomonas aeruginosa nosocomial gene homology and type Ⅲ secretion system （TTSS） virulence genes of clinical significance. Methods 102 strains of pseudomonas aeruginosa isolated from December 2009 to September 2014 in Department of General Surgery， the Fourth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， the minimal inhibitory concentration of those Pseudomonas aeruginosa to 13 kinds of commonly used antibiotics were detected by the method of disc diffusion and trace the broth dilution. Genotyping and virulence gene screening of Penicillium carbon alkene resistant Pseudomonas aeruginosa were carried by pulsed field gel electrophoresis （PFGE） technology， at the same time incidence rate of virulence genes exo U and exo S in carbapenem resistant Pseudomonas aeruginosa was investigated by PCR. Results 102 strains of Pseudomonas aeruginosa to clinical commonly used 13 kinds of antimicrobial resistance were less than 30%， the lowest prevalence of Amikacin resistance （9.8%）， resistant rate to Imipenem were 23.5%， resistant rate to Meropenem were 18.6%. 24 strains Penicillium resistant to carbon alkene detect Pseudomonas aeruginosa PCR showed all carry TTSS， three strains exo U+/exo S-， 21 strains exo U-/exo S+； types of PFGE were A， B， C， D， E， F， a total of 6 types， and type A was the main epidemic strains. Retrospective analysis showed that， clinical characteristics of patients with exo U+/exo S-type was more histories of endotracheal intubation and ICU admission， anti-infection treatment with combination， in the majority with Pseudomonas aeruginosa infection. clinical features of patients with exo U-/exo S+ was many patients existed pulmonary diseases， the prognosis of patients with exo U-/exo S+ was better than that of patients with exo U+/exo S-， in the majority with Pseudomonas aeruginosa engraftment. Conclusion Carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa in general surgery are popular trend， Pseudomonas aeruginosa resistance monitoring should be strengthened， to prevent the epidemic of drug-resistant bacteria.

[Key words] Pseudomonas aeruginosa； Resistance to carbapenems； Pulsed field gel electrophoresis

铜绿假单胞菌是临床常见的非发酵条件致病菌之一，在院内容易引起传播，尤其在设备及器械上均可分离到本菌，可通过各种途径传播给患者。碳青霉烯类药物被认为是治疗铜绿假单胞菌最有效的药物之一[1]。但是随着该类药物的广泛应用，细菌对其耐药性也逐渐上升[2]，严重影响其临床应用。近几年来，世界各地均已发现多重耐药铜绿假单胞菌，并报道了有相关的暴发和流行趋势，发现其耐药率正逐年上升[3]。判断耐药细菌的同源性，可以对其进行分子分型分析判断是否存在有克隆播散，而分子分型对于控制院内感染播散以及指导临床用药治疗具有非常重要的作用和意义。为了解院内普通外科铜绿假单胞菌的基因同源性并且探讨铜绿假单胞菌在普通外科是否存在流行趋势，本研究收集102株铜绿假单胞菌临床分离株，采用13种临床上经常使用的抗生素进行体外药敏实验，同时还采用脉冲场凝胶电泳（puised―fieid geiele etrophoresis，PFGE）对耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌临床分离株进行基因分型。此外，有研究表明，Ⅲ型分泌系统（TTSS）是铜绿假单胞菌重要的致病机制[3]，TTSS阳性铜绿假单胞菌常以exo U+/exo S-、exo U-/exo S+、exo U+/exo S+、exo U-/exo S- 4种形式存在。因此，本研究还对耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌临床分离株进行调查，比较exo U、exo S基因阳性菌株的分子流行病学特征和治疗转归，以期为下一步开发针对铜绿假单胞菌致病毒素的非抗菌药物治疗提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌株来源 收集2009年12月～2014年9月广州医科大学附属第四医院（以下简称“我院”）普通外科临床分离铜绿假单胞菌共102株，所有菌株均经鉴定证实，采用法国生物梅里埃公司所生产的VITEK2 Compact全自动微生物鉴定分析系统为鉴定系统。采用的质控菌株为铜绿假单胞菌ATCC27853和大肠埃希菌ATCC25922。

1.1.2 主要试剂 中国药检所生产的哌拉西林、氨曲南、阿米卡星、头孢吡肟、环丙沙星、头孢西丁、头孢他啶、头孢噻肟和他唑巴坦等抗生素粉针剂；华山抗生素研究所提供的参考菌株沙门菌Braenderup血清型H9812。大连TaKaRa公司所生产的SpeI限制性内切酶和蛋白酶K；PFGE使用胶为美国美国应用生物系统公司生产的Gold Agarose琼脂糖胶。

1.1.3 主要仪器 法国生物梅里埃股份有限公司生产的VITEK2 Compact全自动微生物鉴定分析系统；美国Bio-RAD公司生产的紫外线投射凝胶成像系统和Bio-RAD CHEF MapperTM脉冲场凝胶电泳仪。

1.2 方法

1.2.1 采用微量肉汤稀释法检测抗生素的药物敏感性试验 按照2013年美国临床和实验室标准协会（Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI）公布的标准，102株铜绿假单胞菌对13种抗生素的最低抑菌浓度（minimal inhibitory concentration，MIC）根据上述的标准进行检测[4]。

1.2.2 PFGE 肉汤摇菌培养过夜，取1 mL菌液离心后用双蒸水混匀并加入低熔点琼脂胶进行包埋，在含有20 μL蛋白酶K的细胞裂解液中54℃水浴摇床2 h。切胶后用限制性内切酶SpeI 37℃酶切4 h。加热溶解l% Gold Agarose琼脂糖胶后冷却至55℃（琼脂糖胶由0.5×TBE缓冲液配制而成），倒入模具后静置30 min成型。电泳条件设置：脉冲时间6.75～35.38 s，6 V/cm，相对分子质量30 000～600 000，14℃，电场角度120°，总时间为20 h。结果观察：电泳结束后用0.25 mg/L的溴化乙锭（EB）染色30 min，后蒸馏水冲洗15 min，在凝胶成像仪下观察电泳结果。相对分子质量标准（Marker）采用全球统一参考菌株沙门菌Braenderup血清型H9812。PFGE按美国疾病控制和预防中心（Centers for Disease Contrl and Prevention，CDC）推荐的方法判读结果，差异3个条带以上者为另一型，酶切后图谱完全一致定为同一型，有1～3个条带不同者为同一型的不同亚型。

1.2.3 PCR检测TTSS系统 参照文献[5-7]，设计PCR引物（表1），采用25 μL的PCR反应体系，其中包含了2倍PCR混合溶液（含有脱氧和磷酸PCR缓冲体系，广州东盛生物科技公司生产）12.5 μL、H2O 为9.5 μL、P1引物为1 μL、P2引物为1 μL、DNA模板1 μL。设定的反应条件为：94℃预变性4 min，然后94℃ 30 s、62℃ 30 s、72℃ 60 s，循环35次，最后在72℃时延伸7 min。所扩增得产物经l0 g/L琼脂糖凝胶电泳、溴化乙锭（0.5 μg/mL）染色15 min后，在实验室的成像仪下密切观察并摄像记录其详细的结果。所得到的PCR产物由深圳东盛生物科技公司完成测序，将所得到的序列检测结果在GenBank数据库用BLAST程序进行相关分析，进行菌株的毒力基因类型的判定。

表1 铜绿假单胞菌Ⅲ型分泌系统以及检测引物

2 结果

2.1 药敏结果分析

普通外科收集的102株铜绿假单胞菌对13种抗生素普遍耐药，对阿米卡星的耐药率最低（9.8%），其次是对妥布霉素的耐药率（10.8%）；对氨曲南和亚胺培南的耐药率最高，分别为24.5%和23.5%。在耐碳青霉烯类组，24株耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌，除了对亚胺培南和美罗培南的耐药率最高之外，对头孢哌酮/舒巴坦、环丙沙星和左氧氟沙星的耐药率均高于50%。见表2。

2.2 基因同源性分析

对24株耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌经SpeI限制性内切酶酶切后进行脉冲场凝胶电泳实验，图像应用PFGE分析软件Bionumerics 6.0处理分析，结果发现有6个克隆株。其中A型（包括亚型Al、A2）16株，B型2株，C型2株，D型2株，E型1株，F型1株。见图1。

1～25为菌株编号，其中编号3不是耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌，其他24株均为耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌

图1 PFGE软件分析

2.3 PCR检测TTSS系统结果

24株耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌PCR检测显示均携带TTSS，其中 3株exo U+/exo S-，21株exo U-/exo S+。回顾性分析表明，exo U+/exo S-型患者临床特征是多有气管插管史、ICU住院史、抗感染治疗多采用联合用药，以铜绿假单胞菌感染居多；exo U-/exo S+的临床特征是多存在肺部基础疾病，预后好于前者，以铜绿假单胞菌定植居多。

3 讨论

铜绿假单胞菌是条件致病菌中的一种，一般为医院内获得性感染，很容易导致医院感染的暴发和流行。近年来，世界各地都收集到对碳青霉烯类抗生素耐药的铜绿假单胞菌，并且暴发流行[8]。

在TTSS毒力蛋白组中，ExoS和ExoU的临床意义尤为重要。exo U+表达蛋白ExoU可导致细胞的凋亡和坏死，因此称其为细胞毒型基因，其所造成的危害是非常大的；exo S+表达蛋白ExoS被称为细胞侵袭型基因，能抑制细胞的分裂并促进细胞的凋亡等，这可能与其具有腺苷二磷酸核糖转移酶活性有关[9]。exoU+铜绿假单胞菌感染后的症状与exo S+比较更为严重，所致患者的病死率更高[10]。随着exo S、exoU毒力基因的产生，给临床抗菌治疗带来极大困难。

铜绿假单胞菌常以exo U-/exo S+（侵袭型）和exo U+/exo S-（细胞毒型）形式存在。既往研究显示，TTSS和患者较差的临床预后密切相关，而对于携带不同类型TTSS菌株患者的临床特征鲜有报道[11-13]。本次研究中，结合了患者临床特征以及exo U和exo S毒力表型的分析，为区分我院普通外科住院患者中铜绿假单胞菌定植或是感染提供了可靠依据：检测到exo U基因为阳性的患者，其铜绿假单胞茵的毒力强，容易导致全身感染，并且患者的病死率较其它的高，故临床上应积极地早期选择有效的抗生素进行治疗；检测到exo S基因为阳性的，因为铜绿假单胞菌有定植于患者皮肤以及呼吸道的倾向，应密切观察病情变化、根据病情变化调整抗生素的使用，避免抗生素使用过度[14-16]。

PFGE技术具有非常好的重复性和分辨率，是研究细菌基因分型中的“金标准”[17]，因此运用此方法对24株多重耐药铜绿假单胞菌进行同源性分析，比对结果发现大多来源于同一个克隆株，而该24株菌均分离于不同患者的不同标本，其中有16株属于同一菌株（主流型），时间跨度2011～2014年，提示患者之间存在交叉感染；同时，同一克隆型细菌之间，耐药性有差异，这可能与不同患者使用不同抗菌药物有关。因此，医院存在耐药克隆株的传播流行时，应该采取有效措施控制铜绿假单胞菌的传播；密切监测耐药株的变迁和发展趋势，是防止和延缓铜绿假单胞菌耐药和暴发流行的必要措施。

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