鲁科版《铝金属材料》铜的杀菌效果素材

铜的杀菌效果一提到铜，大家可能会想到铜导线、铜币，其实，铜还有更重要的、更广泛的应用。古往今来，很多人家里常使用铜制的洗脸盆、壶，这仅仅是为了装饰吗？在饮食中的应用原来，铜是具有杀菌作用的最具代表性的金属，我国人民很早就注意到了这一点，并加以利用。科学的实验结果表明，铜具有抑制各种有碍健康的细菌、病毒和水中微生物（如藻类）生长的作用。其作用机理为：Cu在有水的条件下生成的Cu2+透过细胞膜，到达细胞的内部，由于Cu2+为重金属离子，能使某些酶变性，从而破坏它们的新陈代谢，杀死微生物。在国外，人们广泛使用铜合金制成的食物器皿盛装食品，因铜的表面可以有效抑制细菌，如能够阻止沙门氏菌和弯曲杆菌菌株的生长，减少微生物食品中毒的发病率。众所周知，饮用水不洁是传染病流行的一个重要原因。许多病菌如大肠杆菌、肺炎病菌等非常容易在水中滋生，人在饮用了受到污染的水之后就会患上疾病。早在１８９３年，瑞士著名植物学家内格里就发现了掺有微量铜的水具有惊人的杀菌作用，这个作用也被称为微量作用、极微作用，只要使用微量的铜就能杀灭水中微生物和藻类水生生物。我国古代有“铜壶的水不会臭”这样的说法，也是因为铜的微量作用。呼吁对铜的杀菌效用展开积极利用的日本眼科医生高野安雄说：“内格里发现了只要千分之一的铜离子就能杀死青藻的作用。在金属离子当中，特别是银、水银、铜这三者的微量作用最强，它们对应氯化物的２～１５×１０－６mol·L－1的溶液，在摄氏３７度的状态下，经过２４小时就能杀灭伤寒病菌。”现在生产的某些饮水机就利用了这种作用。应用于日常生活铜的微量作用的最典型的例子就是在货币上的应用。日本科学家通过对纸币和硬币（银币、铜币、镍币）进行检查后发现，银币和铜币基本上没有细菌。东京市立卫生研究所进行了证明铜的微量金属作用的试验：准备了日元１０元铜币、５元黄铜币、１元的铝制币。首先在冷冻培养皿的表面散涂上伤寒病菌，然后将１０元铜币、５元黄铜币、１元的铝币分别放入器皿中。经过２４小时后将它们取出放在显微镜下观察后发现，１０元铜币、５元黄铜币上的伤寒病菌已经被完全杀死了，而１元的铝制币上的伤寒病菌则繁殖得更旺盛。近年来，铜的微量作用在人们的生活中被广泛地应用，特别是人们利用铜纤维制造的袜子、吊带袜、床单、毛巾、内衣、口罩、抹布以及空调滤纸、水管用净水器、淋浴喷头等。当夏天来临时，人们更关心如何防止空调系统的病菌和细菌传播。根据这一理念，铜可以用于空调系统的杀菌。近日，根据疾病预防控制中心的专家建议，通过安装或改装空调的空气过滤网，以铜质的网面代替塑料材料，可以有效防止病菌的孳生和散发。据悉，以后市场上将推出安装铜质储水罐和过滤网的新型空调，利用铜的自然杀菌功效，使空调能满足杀菌换气的要求，提高空气质量，获得清新空气，保障人体健康。同样在这一理念指导下，有人发明了太阳能热水器杀菌贮水箱,并且通过了中华人民共和国知识产权局审验,获得了国家实用新型专利。该专利就是采用铜杀菌原理,使太阳能热水器在加热的同时，还能起到净化水的作用，抑制或杀死水中的病菌，从而进一步提高人们的生活质量。用于公共场所和医疗机构铜还用于公共场所的卫生。有些人喜欢使用漂亮的不锈钢门把手，因为看起来很干净，让人放心，但实际情况并非如此。美国科学家最新研究成果显示，不锈钢的门把手上可能会滋生着成千上万的病菌，包括格兰氏阳性细菌及阴性细菌、大肠杆菌和链球菌等。研究者对黄铜门把手进行了同样的测试，结果令人吃惊：黄铜把手上的细菌比不锈钢把手要少得多。又根据日本科研人员对来自东京市内公共交通车辆手拉环上的细菌进行的培养实验结果显示：用塑料和皮革制成的拉环上有无数的细菌，而用铜合金制成的拉环上则没有细菌。专家们为测定铜上细菌死亡的速度进行了多次重复实验，结果发现，黄铜上的细菌在７小时或更短的时间内全部被歼灭；而且在新擦亮的黄铜表面，对一些细菌仅仅需要１５分钟就可以杀灭。因此专家们建议，为保护公共卫生环境，在医院、商店、机场、车站、浴室这样的公共场所的把手、扶手等处，应该大力提倡使用黄铜门把手。这是因为黄铜不仅能够杀灭细菌，而且耐腐蚀、价格便宜。再如，铜应用于游泳池内可以防止绿藻污染；应用于地板可防止传染足癣；用铜基抗菌油漆涂刷墙壁。这样就减少了与物件表面接触而造成致病细菌传播的机会。因此，铜的杀菌作用理所当然地被医疗机构所广泛地应用。铜的杀菌作用很久以来就被医疗机构所应用，它有利于保持用具的卫生清洁。在医院的医疗器械上有很多铜、铜的合金（黄铜居多）或复合材料使用的实例。如在临床上广泛使用的压舌条、避孕器具（如活性环是在里面戴上一些铜，铜离子有一个作用是能直接杀菌，二个作用可能还会改变精子里的一些酶的结构，这样就会造成精子死亡或者活力下降，就达到了避孕的作用）、导尿管、消毒盆等等；特别在医院的走廊、楼梯的扶手以及洗手间、厕所、观察室、手术室、病房等地方，使用铜和黄铜制造的把手要比使用其它材料更安全。应用于环境保护铜又在预防环境污染方面开始发挥作用。例如，当聚氨酯塑料泡沫含有铜或氧化铜时，能大大减少这种塑料燃烧时所释放出致命的有毒气体―氢氰化物（HCN）。铜能减轻生活污水对环境的污染。工业化大生产排放的污水，使得河流、湖泊以及海岸的水质恶化，温度上升，同时生活垃圾的排放也使得水富营养化，于是病菌、藻类等微生物大量繁殖。用铜制水管供水，就能利用铜离子所具有的独特的杀菌和抑菌作用，杀灭易于在水中滋生的大肠杆菌和痢疾等病菌，并消除水中传播血吸虫病的软体动物、传播疟疾的蚊子幼虫等疾病的携带体。美国中西研究所和英国公共卫生实验室的应用微生物研究中心，分别对大肠杆菌与肺炎病菌进行实验，也发觉这两种病菌在铜水管和铜表面存活率和滋生率最低。日本茨城县霞浦在１９９２年对于没有下水道的约１４万户居民进行了长达７年的铜制排水网的排布工作，以防止厨房产生的生活污水对水质造成的污染。由于铜制排水网的启用，使微生物的活动受到了抑制，黏液也消失了（黏液的产生是微生物繁殖的证据），排水网的网目也变细了，因此，由生活污水带来的污染也得到了控制。这个铜排水网的使用，已被新泻和草津（滋贺）、玉名（熊本）等地的有关部门所采用，并且实现了将近４成的生活污水污染的减轻。随着“非典”的离去，中国人的健康意识越来越高涨，开始寻求能够自然杀菌的物质。最近，我国建材市场刮起了一股健康旋风，代表了以后发展的方向。正是出于健康卫生的考虑，广州的中信广场、花园酒店、中国大酒店、白天鹅酒店以及山水庭苑别墅群、城建漾晴居等高尚住宅等，都选择了具有健康杀菌功能的铜管材作为供水管道。国际铜业协会（中国）总裁周红蕾透露：“非典”之后，中国市场对铜的需求大幅上升，目前全球大部分铜多由中国消费。现在，中国的精铜消费量的平均增长率已是世界铜消费平均增长率的倍，并且已取代美国，成为世界第一大的铜消费国。应用于农药现在绝大多数农药属于有机类，毒性大、残留量大。利用Cu2+的杀菌作用制成的波尔多液，是一种农业上应用广泛的农药，广泛应用在烟草、果树、葡萄等植物中，属广谱、保护性、无机铜杀菌剂，施药后会在植物体表面形成一层保护膜，主要成分为碱式碳酸铜，在空