「銅（Cu）」や銅合金は、古くから用いられています。
歴史で習った銅鏡や銅鐸などの青銅器は、鋳造しやすいように「合金」にして、それで融点を下げて鋳造する技術が使われていました。
銅（Copper）の融点は1085℃程度で、錫との合金の青銅（ブロンズ）は、（成分量にもよりますが）100℃程度融点が下がって、鋳造用の材料になるのですが、それが、昔から知られていたということですね。
銅は、銀についで電気抵抗が低い金属で、電線などの電気・電子機器には欠かせないものです。
近年は、銅の価格が高いので、軽いアルミを使った電線などに変わってきていますが、電気だけでなく、熱の伝導性の良さや融点の高さなどの総合的な特性の良さから、簡単に代替するのが難しい用途がたくさんあって、大変重要な金属です。
また、銅の酸化物で、いくつもの高温超伝導体が見つかっています。
この銅は、人体にとっては有害ではありません。 鉄や亜鉛などの次に多く体内に取り込まれていて、人間の臓器には無くてはならないものです。
これらの、話の種になりそうな雑学を紹介していきましょう。
銅の現状とミニ知識
現時点では、国内では、銅を採掘している鉱山はありません。
かつては、足尾（栃木県日光市）、別子（愛媛県新居浜市）、日立（茨城県日立市）、小坂（秋田県小坂市）などで採掘されていましたが、公害・鉱毒のイメージが離れません、
この犯人は、鉱石中の有害物質や有毒ガスによるもので、金属の 銅（Cu）自体は、人間への害はありません。
銅のサビ「緑青」も、過去には有毒とされましたが、現在では無毒とされています。
国内の採掘は、海外のように露天掘りではなく、坑道奥深くから採掘するために採算性が悪かったので、現在は、チリ、インドネシア、ペルーなどから、主に「黄銅鉱」などの鉱石を輸入し、それを国内で精錬しています。
銅鉱石採掘量の多い国は、チリ、ペルー、中国、米国などで、年に約2千万トン（2017年）が採掘され、チリは27％、ペルーは12％程度で、採掘量は年々増加傾向です。
鉱石に含まれる銅は1％以下程度です。 それを選鉱、分離、溶解抽出、溶融、還元などの方法で純度を高めた「粗銅」を作り、さらに電解精錬によって「電気銅」が精錬されます。
銅の作り方では、古くは「自然銅」などの銅色をした金属状態で採れるものを溶融して銅塊をつくっていました。
現在は、銅を含む鉱石から精錬して作ります。
銅の作り方を簡単にイメージしましょう
銅のいろいろな作り方があるのですが、代表的な作り方を簡単にみてみましょう。
まず、黄銅鉱を加熱して溶かし、不純物を分離したものを、転炉で酸化反応で硫化物や鉄を除去して、98％以上程度の純度の「粗銅」を作ります。
粗銅を99.9％以上の純度にするために、硫酸銅溶液で電気分解して、そこから「純銅」を作ります。
この時に、陽極泥とよばれる沈殿物から、金や銀が回収されています。
「電気銅」という言葉は、電気分解で作られた「地金」をサスもので、そこから製品になった銅を「純銅」とよんで区別しています。
電気銅は、残留酸素があるため、それを脱酸する方法や残留程度で、①タフピッチ銅（若干の酸素を含む、一般的な電線などの材料）、②無酸素銅＝OFC（ほとんど酸素のない高純度銅で、電子部品用などの材料）、③りん脱酸銅（脱酸剤でリンが加えられ、曲げや溶接に強い、熱交換パイプなどの材料）の3つに大別されます。
銅は高価なイメージ
イメージできるように数字を簡単に丸めて比較しましょう。
電気銅の価格を見ると、2,023年頃までは1,250円/kg前後でしたが、2026年9月で2,400円/kg程度です。
鉄鋼の熱延鋼板が125円/kg程度なので、「銅は鋼の約10倍程度の価格」ということになります。
これらの価格は相場なので変動し、購入の方法によっても変わりますが、2020年1月と2023年1月の例をピックアップすると、鉄鋼厚板 88円→146円 銅706円→1229円 アルミニウム 420円→390円 で、アルミニウム以外は、多くの地金が急騰しています。
「銅と言えば電線」が思い浮かべるほどで、電気の電導性の高さから「電線は銅でつくられている」と言うイメージでしたが、次第に、高圧電線などの太径のものは、強くて軽い「鋼心アルミ撚り線」という鋼とアルミの複合電線に変わってきています。
しかし、オーディオ用の無酸素銅銅線や低圧用一般用電線、熱交換器用パイプの他、などでは、銅が重宝されています。
陽極泥のすごさ：銅と貴金属
電気銅を作る際に、電解精錬すると、陰極に純度の高い電気銅が析出しますが、陽極の粗銅の下部に「陽極泥（ようきょくでい）」として、イオン化傾向の低い金属が沈殿しています。
その陽極泥から金、銀などの貴金属が回収されています。
銅塊1トンから金が30ｇ、銀が1kg程度回収できるといいます。
近年は金属や貴金属の価格が高騰しており、ちなみに、それをイメージするために、アバウトですが、数字を当てはめると、2026年9月時点の地金価格は、銅2.5円/g、銀300円/g、金23,000円/g ですから、電気銅を1トン（2.5円ｘ1000000g＝250万円）作る際に、1000gの銀（300円ｘ1000ｇ＝30万円）や30ｇの金（23000円x30g＝69万円）が同時に回収されていることになります。
銅合金について
銅は非常に古くから使われている金属です。
北イラクで紀元前8800年ごろの自然銅で作られたとみられる「小さな玉」が発見されていますし、紀元前より青銅や真鍮などの合金が用いられていることがわかっています。
日本でも奈良時代以前にも青銅器が用いられていたようで、奈良の大仏の母体も、銅500トンと錫（すず）8トンの合金を使って作られています。
この奈良の大仏（752年開眼）は、分割して鋳造したために、成分は各部で違っているのですが、約90％が銅で残りが錫と鉛の合金で作られたようです。
また、この写真の鎌倉の大仏（1260年ごろ？）は、約70％の銅と約10％の錫、20％の鉛で鋳造されています。
時代の違いで精銅の技術差が出ているということでしょうか。
周期表の原子番号29の銅の周りをみると、ニッケル（Ni）や亜鉛（Zn）などがあり、これらのの周りにある金属はよく似た性格があります。
そこで昔から、これらの金属の合金にすれば、何か違った性質（加工性、強さ、色の違いなど）が出るということで、古くから銅合金は作られてきたようです。
鋳造のための合金化
鋳造するためには、できるだけ、融点が低いほうが有利です。
それもあって、合金にすれば融点が下がることは昔から知られていたのでしょう。
銅の融点は約1085℃です。
ニッケル（Ni）の融点が1455℃程度ですから、ニッケルとの合金の白銅などにすると、融点は1220℃程度となります。
真鍮（黄銅）は亜鉛（Zn：融点420℃程度）と銅の合金です。融点は800℃程度になります。
また、古くから使われていた青銅はスズ（Sn：融点は約232℃）などと銅の合金です。その融点は900℃以下です。
つまり、「合金にすることでCu単体よりも融点が下がります」
青銅では、炭などに空気を送ると溶融できるので、大きな大仏が鋳造できたということですね。
銅合金の種類について、簡単にみていきます。
青銅（せいどう）
銅（Cu)＋スズ（Sn)の合金で、ブロンズ像など彫刻の材料に使われ、もとは黄色い感じで、「砲金」に近い色で、錆びると、上の大仏や鐘のような緑色が出ます。
このさびが「緑青（ろくしょう）」で、かつては教科書にも、緑青は「毒」だと書かれていましたが、現在では厚労省も「緑青は無害」としています。
そして、むしろこの緑青は、不働態のように働き、腐食の進行を防いだり、さらに、殺菌性があるとされています。
砲金（ほうきん）
銅（Cu 90％程度）＋スズ（Sn10％程度）の合金で、英語名は「ガンメタル」と呼ばれます。
「ガン」という名前からわかるように、古くは砲身の材料などに使われていて、耐食性や耐摩耗性に優れ、メタル軸受けなどの、摩擦に耐える部品として使われています。
リン青銅
銅に錫が3～9％、リン（P)が0.3％程度を加えることで「ばね性」がでるので、伝導性の接点（リレーの接点）などの電気機器材料に使われます。
アルミニウム青銅
銅にアルミニウム、鉄、ニッケル、マンガンなどを入れた合金で、耐食、耐摩耗に優れるうえに、強度があるので、車両や船舶の部品に使われます。
黄金色で延性があるので、金箔の代わりに使われるという用途もあります。
真鍮（しんちゅう）
黄銅（おうどう）・Brass（ブラス）とも呼ばれる、金管楽器や仏具などでおなじみの合金で、銅と亜鉛（Zn)の合金です。
一般的にはZn35%程度のものが多く、6・4黄銅（ろくよんおうどう：Zn40%)や7・3黄銅（しちさんおうどう：Zn30%)などと呼ばれるものが多く使用されています。
真鍮製品は伸銅品と鋳物でつくられ、亜鉛の割合が増えると赤みが消えていき、亜鉛量を多くしていくと、融点が下がり、硬さが上昇するという性質があります。
白銅
キュプロニッケルやニッケル白銅とも呼ばれ、銅、ニッケル、鉄、マンガン、亜鉛などの合金で、銅75％＋ニッケル（Ni)25％程度のものは、100円・50円硬貨に使われています。
また、耐海水性や高温強度があるので、熱交換機用のパイプなどに加工されて使われます。
洋白（ようはく）
銅、ニッケル、亜鉛の合金で、白銅に比べて柔らかく、白っぽい色をしていて、楽器のフルートの多くはこの材料で作られる他、ばね性があるので、導電性の板バネやリレーなどにも多くが使用されます。
赤銅（しゃくどう）
銅に3-5％の金（Au)を加えた合金で、象嵌細工（ぞうがんざいく）などに使われます。
象嵌は木や陶器、その他の金属にはめ込む工芸技法で、飛鳥時代に日本に伝わったようです。
銅の特筆点は電気と熱の通しやすさ
純銅の融点は約1085℃、比重は約9です。 持った感じでは、鉄（鉄鋼）約7.8より、少し重く感じます。
銅製のビヤカップは、手や口元に触れた冷たさが心地よいのは、銅は銀（Ag)に次ぐ「熱と電気の良導体」だからです。
電気抵抗率が低く、電気をよく通します。電気抵抗が低いと、電気を通したときの発熱が押さえられるので、電気の損失が小さいということです。
銀、アルミニウム、銅は、熱や電気を通しやすい金属です。銀は貴金属であることから、価格的には、銅の優位さが際立っています。 しかし …
現在では、太い電線はアルミニウムに・・・
古くから、電気導線（電線）は「銅線」でしたが、最近の高圧電線のほとんどが、中心に引張強さの高い鋼にして、その周りがアルミニウム製の編み線で作った、鋼芯アルミ線に変わっています。
アバウトですが、イメージで言えば、アルミ線の導電性は銅の6割程度でですが、強さは2倍、価格が1/3、1/3の軽さ … ですから、電線が銅からアルミ製に代わっていたのにはうなづけます。
超電導においても研究が進んでいます
物質としての銅の話題として、高温超電導体があり、超電導とは、低温の環境で電気抵抗がなくなる現象です。
その材料系では、銅の酸化物を基本とする研究は「銅酸化物高温超電導体の研究」と呼ばれます。
超電導の開発目標は、比較的安価な「液体窒素」温度（-196℃：77K）で超電導現象（電気抵抗がなくなる現象）を起こす物質を見つけることですが、超電導現象が1986年に発見されて以来、合金開発が進み、2005年に166Kの物質が発見されています。
しかし、銅合金の高温超電導体の中には、電気抵抗が0にならないことや不確実な物質ができるなどもあって、現状では90K～133Kを超えたあたりでストップしているようです。
人間と銅のかかわり
人間には銅イオンは必須元素です。
体重70kgの人では 80mgの銅 が脳、腎臓、肝臓、血液、胆汁に多く含まれています。
このために、1日1mg程度の銅を摂取する必要があるようです。
銅は、干しエビ、ココア、レバー、カシューナッツ、ホタルイカなどに多く含まれ、動脈硬化や心筋梗塞の予防に効果があるとされます。
体内の銅が欠乏すると、貧血、血管や骨の異常、脳障害を起こし、逆に過剰になれば、肝硬変や運動障害、知覚神経障害を引き起こすことがあるとされています。
タンパク質の構成元素なので、魚介類に多く含まれます。
銅の殺菌性や消臭効果が確認されています
生体に対する安全性が高いことで、銅や銀（Ag）が制汗剤などに使われています。
制汗剤は、体温近くの効果が大きい銅のほうが適していると言われ、常温付近では銀よりも銅のほうが殺菌性がいいということがわかってきました。
銅には、O-157やウイルスなどや菌などを不活性化したり殺菌する効果もあるようで、この働きは、「接触面」で殺菌（制菌）効果によるものとされています。
銅による殺菌効果は「イオン化」が関係しているとされ、体の表面が乾いていても、微量の汗で銅の一部がイオン化して殺菌効果が生まれます。
切花の長持ちには銅はほとんど効果なし
生け花の花瓶に10円玉を入れると花が長持ちするといいますが、これはつくられた伝説のようです。
大量の10円玉を入れると、若干効果がある程度で、銅による殺菌性は期待できません。
生花店を営んでいた私は、花の延命をいろいろ試したところ、銅の「長持ち効果」は微々たるもので、毎日水道水の水を変えるほうが効果的でした。
つまり、花瓶の雑菌は多すぎて、銅の殺菌効果が追いつかないのですが、花屋さんで、高価な「銅の花桶」を使っているところがあるのは、銅の持つ除菌効果のイメージで新鮮さや清潔さの効果をアピールしているもので、花屋さんは毎日のように水を交換していますから、それで新鮮さを保持しているのです。
この、10円玉をたくさん入れるよりも、殺菌性のある「花持ち剤」を用いて毎日水を変えるのが効果的だということを覚えておいてください。
（来歴）R5.2月に誤字脱字を含めて見直し。 R5年9月に見直し R8.10月確認。
