1980年，中国人民银行发行了第三套人民币硬币，包括1角、2角、5角和1元共四种面值的硬币。这套硬币的材质是铜合金，其中，1角、2角和5角硬币均为金灿灿的铜锌合金（黄铜），1元硬币则为银白色的铜镍合金（白铜）。该套硬币于2000年7月1日起退出了流通，目前市面上已很难见到。
铜（Cu）是人类最早认识并加以利用的金属之一。这是因为自然界中存在着天然金属铜，使得人类可以方便地获得铜并由此熟悉了铜的性质；所以，人类文明发展的早期阶段之一被命名为青铜器时代，李时珍的《本草纲目》中也有关于自然铜的记载。自古以来，金属铜就是用来制造钱币的主要原料，历史上的方孔铜钱，近代的铜元、铜板，现当代的人民币硬币身上都可以看到铜的身影。无怪乎，时至今日，苏浙沪等吴语方言区仍用“铜钿”泛指金钱。因此，铜与金（Au）和银（Ag）并称为货币金属。有趣的是，这三种元素在化学元素周期表上同属于第一副族（IB）。这也表明，它们在结构和性质上具有相似性。
纯粹的金属铜是红色的，俗称为红铜，在空气中形成氧化膜后，显示为玫瑰红色，因此又被称为紫铜。铜的熔点为1085℃，沸点为2562℃，密度为8.96g·cm-3，属于重金属，其导电性和导热性仅次于银，在众多金属中遥遥领先。考虑到成本因素，电线电缆中使用的导线通常是铜，而不是银。金属铜在含有二氧化碳的潮湿空气中会发生化学反应，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜，这也是我们看到古代的铜钱、铜镜表面覆盖着一层绿色物质的原因。
金属铜非常容易与其他金属形成合金。与金属铝的情况类似，金属铜形成合金后，其机械强度也得到明显提高。常见的铜合金有青铜、白铜和黄铜等。
青铜是以锡（Sn）、铅（Pb）为主要合金元素的铜合金。在距今4000年前的夏代，我国就已经进入青铜器时代，以后母戊鼎、四羊方尊为代表的大量出土青铜器表明我们的祖先掌握了高超的青铜冶炼和制造工艺。青铜在古时被称为“金”或“吉金”，因为刚刚铸造完的青铜器呈金色；但出土后，由于时间流逝和氧化而产生锈蚀，变为青绿色，故名。
白铜是以镍（Ni）为主要合金元素的铜合金，色泽银白，耐腐蚀性优良，曾经作为我国云南地区的特产享誉世界。云南镍白铜（铜镍合金）曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。作为中国古代冶金技术的独创产品，东晋常璩写的《华阳国志》中有关于白铜的最早记载：“螳螂县因山名也，出银、铅、白铜、杂药。”螳螂县在今天云南会泽、巧家和东川一带，那里富产铜矿，临近的四川会理出产镍矿，两地有驿道相通。当镍铜合金中的镍含量超过16%时，合金色泽就变得洁白如银，镍含量越高，合金的颜色越白。我国古代制造的白铜器件不仅销于国内各地，还远销国外。传入欧洲的白铜制品经过研究和仿制，摇身一变成了举世闻名的“德国银”，也就是锌白铜合金。如今，白铜在电工仪器仪表、精密机械、船舶构件和化工机械等领域都有着广泛的应用。
黄铜是以锌（Zn）为主要合金元素的铜合金，色泽金黄，耐腐蚀性较好，但稍逊于白铜。黄铜有着悠久的应用历史，除了在工业领域的应用之外，在日常生活中也经常可以看到它们的身影，比如门把手、地板压条、水龙头、阀门等日用五金件，锣、镲、号等中外乐器以及各种装饰摆件等。
金属镍是银白色金属，熔点为1455℃，沸点为2913℃，密度为8.90g·cm-3，在空气中稳定存在，耐腐蚀性好。在工业领域中，金属镍除了作为合金元 素外，还可以作为耐腐蚀的金属镀层以及用于有机化学反应的加氢或脱硫催化剂。有趣的是，美元中的5美分硬币被称为镍币（Nickel），常常使人们认为它是由纯镍制成的，实际上，其含镍量仅为25%，其余则为铜，也就是说，5美分本质上还是白铜材质，但却以镍来命名，足见镍的重要性。
金属锌也属于白色金属，性脆，熔点为420℃，沸点为907℃，明显低于大多数金属，密度为 7.13g·cm-3 。它容易失去电子变成锌离子，因此，化学性质较为活泼，在空气中可以形成致密的氧化膜。金属锌的活泼性导致它不适合单独作为硬币的材质，但也为在其他方面的应用提供了机遇。日常生活中的干电池就包含金属锌。当我们把干电池的外包装撕去后，就会看到一层白色金属外壳——锌皮，它既是干电池的壳体，又是干电池的负极，身兼两职。利用金属锌活泼的化学性质，还可以对其他金属起到保护作用。常见的做法是将金属锌与水下的闸门、管道、舰船等钢铁构件相连接，通过原电池的作用原理保护钢铁不被腐蚀；与此同时，金属锌被逐渐腐蚀掉，因此，它被称为“牺牲阳极”。此外，还可以将金属锌镀在钢管、钢板表面，达到防止腐蚀的目的。日常生活中的煤气管道、消防管道、铁皮屋顶等所披的银白色“外衣”就是金属锌。
（文中人民币硬币和纪念币图片来源：中国人民银行官网和中国金币网）
本文节选自《百科知识》2023.2B
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