魯科版《鋁金屬材料》銅的殺菌效果素材

銅的殺菌效果一提到銅，大家可能會(huì)想到銅導(dǎo)線、銅幣，其實(shí)，銅還有更重要的、更廣泛的應(yīng)用。古往今來，很多人家里常使用銅制的洗臉盆、壺，這僅僅是為了裝飾嗎？在飲食中的應(yīng)用原來，銅是具有殺菌作用的最具代表性的金屬，我國人民很早就注意到了這一點(diǎn)，并加以利用。科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銅具有抑制各種有礙健康的細(xì)菌、病毒和水中微生物（如藻類）生長(zhǎng)的作用。其作用機(jī)理為：Cu在有水的條件下生成的Cu2+透過細(xì)胞膜，到達(dá)細(xì)胞的內(nèi)部，由于Cu2+為重金屬離子，能使某些酶變性，從而破壞它們的新陳代謝，殺死微生物。在國外，人們廣泛使用銅合金制成的食物器皿盛裝食品，因銅的表面可以有效抑制細(xì)菌，如能夠阻止沙門氏菌和彎曲桿菌菌株的生長(zhǎng)，減少微生物食品中毒的發(fā)病率。眾所周知，飲用水不潔是傳染病流行的一個(gè)重要原因。許多病菌如大腸桿菌、肺炎病菌等非常容易在水中滋生，人在飲用了受到污染的水之后就會(huì)患上疾病。早在１８９３年，瑞士著名植物學(xué)家內(nèi)格里就發(fā)現(xiàn)了摻有微量銅的水具有驚人的殺菌作用，這個(gè)作用也被稱為微量作用、極微作用，只要使用微量的銅就能殺滅水中微生物和藻類水生生物。我國古代有“銅壺的水不會(huì)臭”這樣的說法，也是因?yàn)殂~的微量作用。呼吁對(duì)銅的殺菌效用展開積極利用的日本眼科醫(yī)生高野安雄說：“內(nèi)格里發(fā)現(xiàn)了只要千分之一的銅離子就能殺死青藻的作用。在金屬離子當(dāng)中，特別是銀、水銀、銅這三者的微量作用最強(qiáng)，它們對(duì)應(yīng)氯化物的２～１５×１０－６mol·L－1的溶液，在攝氏３７度的狀態(tài)下，經(jīng)過２４小時(shí)就能殺滅傷寒病菌?！爆F(xiàn)在生產(chǎn)的某些飲水機(jī)就利用了這種作用。應(yīng)用于日常生活銅的微量作用的最典型的例子就是在貨幣上的應(yīng)用。日本科學(xué)家通過對(duì)紙幣和硬幣（銀幣、銅幣、鎳幣）進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，銀幣和銅幣基本上沒有細(xì)菌。東京市立衛(wèi)生研究所進(jìn)行了證明銅的微量金屬作用的試驗(yàn)：準(zhǔn)備了日元１０元銅幣、５元黃銅幣、１元的鋁制幣。首先在冷凍培養(yǎng)皿的表面散涂上傷寒病菌，然后將１０元銅幣、５元黃銅幣、１元的鋁幣分別放入器皿中。經(jīng)過２４小時(shí)后將它們?nèi)〕龇旁陲@微鏡下觀察后發(fā)現(xiàn)，１０元銅幣、５元黃銅幣上的傷寒病菌已經(jīng)被完全殺死了，而１元的鋁制幣上的傷寒病菌則繁殖得更旺盛。近年來，銅的微量作用在人們的生活中被廣泛地應(yīng)用，特別是人們利用銅纖維制造的襪子、吊帶襪、床單、毛巾、內(nèi)衣、口罩、抹布以及空調(diào)濾紙、水管用凈水器、淋浴噴頭等。當(dāng)夏天來臨時(shí)，人們更關(guān)心如何防止空調(diào)系統(tǒng)的病菌和細(xì)菌傳播。根據(jù)這一理念，銅可以用于空調(diào)系統(tǒng)的殺菌。近日，根據(jù)疾病預(yù)防控制中心的專家建議，通過安裝或改裝空調(diào)的空氣過濾網(wǎng)，以銅質(zhì)的網(wǎng)面代替塑料材料，可以有效防止病菌的孳生和散發(fā)。據(jù)悉，以后市場(chǎng)上將推出安裝銅質(zhì)儲(chǔ)水罐和過濾網(wǎng)的新型空調(diào)，利用銅的自然殺菌功效，使空調(diào)能滿足殺菌換氣的要求，提高空氣質(zhì)量，獲得清新空氣，保障人體健康。同樣在這一理念指導(dǎo)下，有人發(fā)明了太陽能熱水器殺菌貯水箱,并且通過了中華人民共和國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局審驗(yàn),獲得了國家實(shí)用新型專利。該專利就是采用銅殺菌原理,使太陽能熱水器在加熱的同時(shí)，還能起到凈化水的作用，抑制或殺死水中的病菌，從而進(jìn)一步提高人們的生活質(zhì)量。用于公共場(chǎng)所和醫(yī)療機(jī)構(gòu)銅還用于公共場(chǎng)所的衛(wèi)生。有些人喜歡使用漂亮的不銹鋼門把手，因?yàn)榭雌饋砗芨蓛?，讓人放心，但?shí)際情況并非如此。美國科學(xué)家最新研究成果顯示，不銹鋼的門把手上可能會(huì)滋生著成千上萬的病菌，包括格蘭氏陽性細(xì)菌及陰性細(xì)菌、大腸桿菌和鏈球菌等。研究者對(duì)黃銅門把手進(jìn)行了同樣的測(cè)試，結(jié)果令人吃驚：黃銅把手上的細(xì)菌比不銹鋼把手要少得多。又根據(jù)日本科研人員對(duì)來自東京市內(nèi)公共交通車輛手拉環(huán)上的細(xì)菌進(jìn)行的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：用塑料和皮革制成的拉環(huán)上有無數(shù)的細(xì)菌，而用銅合金制成的拉環(huán)上則沒有細(xì)菌。專家們?yōu)闇y(cè)定銅上細(xì)菌死亡的速度進(jìn)行了多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黃銅上的細(xì)菌在７小時(shí)或更短的時(shí)間內(nèi)全部被殲滅；而且在新擦亮的黃銅表面，對(duì)一些細(xì)菌僅僅需要１５分鐘就可以殺滅。因此專家們建議，為保護(hù)公共衛(wèi)生環(huán)境，在醫(yī)院、商店、機(jī)場(chǎng)、車站、浴室這樣的公共場(chǎng)所的把手、扶手等處，應(yīng)該大力提倡使用黃銅門把手。這是因?yàn)辄S銅不僅能夠殺滅細(xì)菌，而且耐腐蝕、價(jià)格便宜。再如，銅應(yīng)用于游泳池內(nèi)可以防止綠藻污染；應(yīng)用于地板可防止傳染足癬；用銅基抗菌油漆涂刷墻壁。這樣就減少了與物件表面接觸而造成致病細(xì)菌傳播的機(jī)會(huì)。因此，銅的殺菌作用理所當(dāng)然地被醫(yī)療機(jī)構(gòu)所廣泛地應(yīng)用。銅的殺菌作用很久以來就被醫(yī)療機(jī)構(gòu)所應(yīng)用，它有利于保持用具的衛(wèi)生清潔。在醫(yī)院的醫(yī)療器械上有很多銅、銅的合金（黃銅居多）或復(fù)合材料使用的實(shí)例。如在臨床上廣泛使用的壓舌條、避孕器具（如活性環(huán)是在里面戴上一些銅，銅離子有一個(gè)作用是能直接殺菌，二個(gè)作用可能還會(huì)改變精子里的一些酶的結(jié)構(gòu)，這樣就會(huì)造成精子死亡或者活力下降，就達(dá)到了避孕的作用）、導(dǎo)尿管、消毒盆等等；特別在醫(yī)院的走廊、樓梯的扶手以及洗手間、廁所、觀察室、手術(shù)室、病房等地方，使用銅和黃銅制造的把手要比使用其它材料更安全。應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)銅又在預(yù)防環(huán)境污染方面開始發(fā)揮作用。例如，當(dāng)聚氨酯塑料泡沫含有銅或氧化銅時(shí)，能大大減少這種塑料燃燒時(shí)所釋放出致命的有毒氣體―氫氰化物（HCN）。銅能減輕生活污水對(duì)環(huán)境的污染。工業(yè)化大生產(chǎn)排放的污水，使得河流、湖泊以及海岸的水質(zhì)惡化，溫度上升，同時(shí)生活垃圾的排放也使得水富營養(yǎng)化，于是病菌、藻類等微生物大量繁殖。用銅制水管供水，就能利用銅離子所具有的獨(dú)特的殺菌和抑菌作用，殺滅易于在水中滋生的大腸桿菌和痢疾等病菌，并消除水中傳播血吸蟲病的軟體動(dòng)物、傳播瘧疾的蚊子幼蟲等疾病的攜帶體。美國中西研究所和英國公共衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用微生物研究中心，分別對(duì)大腸桿菌與肺炎病菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也發(fā)覺這兩種病菌在銅水管和銅表面存活率和滋生率最低。日本茨城縣霞浦在１９９２年對(duì)于沒有下水道的約１４萬戶居民進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)７年的銅制排水網(wǎng)的排布工作，以防止廚房產(chǎn)生的生活污水對(duì)水質(zhì)造成的污染。由于銅制排水網(wǎng)的啟用，使微生物的活動(dòng)受到了抑制，黏液也消失了（黏液的產(chǎn)生是微生物繁殖的證據(jù)），排水網(wǎng)的網(wǎng)目也變細(xì)了，因此，由生活污水帶來的污染也得到了控制。這個(gè)銅排水網(wǎng)的使用，已被新瀉和草津（滋賀）、玉名（熊本）等地的有關(guān)部門所采用，并且實(shí)現(xiàn)了將近４成的生活污水污染的減輕。隨著“非典”的離去，中國人的健康意識(shí)越來越高漲，開始尋求能夠自然殺菌的物質(zhì)。最近，我國建材市場(chǎng)刮起了一股健康旋風(fēng)，代表了以后發(fā)展的方向。正是出于健康衛(wèi)生的考慮，廣州的中信廣場(chǎng)、花園酒店、中國大酒店、白天鵝酒店以及山水庭苑別墅群、城建漾晴居等高尚住宅等，都選擇了具有健康殺菌功能的銅管材作為供水管道。國際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國）總裁周紅蕾透露：“非典”之后，中國市場(chǎng)對(duì)銅的需求大幅上升，目前全球大部分銅多由中國消費(fèi)?，F(xiàn)在，中國的精銅消費(fèi)量的平均增長(zhǎng)率已是世界銅消費(fèi)平均增長(zhǎng)率的倍，并且已取代美國，成為世界第一大的銅消費(fèi)國。應(yīng)用于農(nóng)藥現(xiàn)在絕大多數(shù)農(nóng)藥屬于有機(jī)類，毒性大、殘留量大。利用Cu2+的殺菌作用制成的波爾多液，是一種農(nóng)業(yè)上應(yīng)用廣泛的農(nóng)藥，廣泛應(yīng)用在煙草、果樹、葡萄等植物中，屬廣譜、保護(hù)性、無機(jī)銅殺菌劑，施藥后會(huì)在植物體表面形成一層保護(hù)膜，主要成分為堿式碳酸銅，在空