氧化铜是一种无机物，化学式CuO，是一种铜的黑色氧化物，略显两性，稍有吸湿性。 [1]不溶于水和乙醇，易溶于酸，对热稳定，高温下分解出氧气。 [1]氧化铜主要用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂，也供制氢、催化剂、绿色玻璃等用。 [2]
- 中文名
- 氧化铜 [6]
- 外文名
- Cupric oxide [6]
- 化学式
- CuO [6]
- 分子量
- 79.545 [6]
- CAS登录号
- 1317-38-0 [6]
- EINECS登录号
- 215-269-1 [6]
- 熔 点
- 1446 ℃ [5]
- 水溶性
- 不溶
- 密 度
- 6.31 g/cm³
- 外 观
- 黑色或棕黑色粉末
- 应 用
- 催化剂，电极活化材料
- 安全性描述
- S22 [6]
- 危险性符号
- Xn [6]
- 危险性描述
- R22 [6]
- UN危险货物编号
- 3077 [6]
- 禁配物
- 强还原剂、铝、碱金属
- 分解产物
- 氧化亚铜、氧气
理化特性
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物理性质
性状 | 黑色或棕黑色粉末 |
|---|---|
密度 | 6.31g/cm3 |
熔点 | 1446℃ |
折射率 | 2.63 |
溶解性 | 不溶于水和醇，溶于稀酸、氯化铵、碳酸铵和氰化钾。缓慢溶于氨水生成配合物。 |
化学性质
一、还原反应
1、碳还原氧化铜
2、一氧化碳还原氧化铜
3、氢气还原氧化铜
二、与酸反应
氧化铜在与稀硫酸或盐酸反应时，会生成盐和水。
计算化学数据
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疏水参数计算参考值（XlogP） | 无 |
|---|---|
氢键供体数量 | 0 [6] |
氢键受体数量 | 1 [6] |
可旋转化学键数量 | 0 [6] |
互变异构体数量 | 无 |
拓扑分子极性表面积（TPSA） | 17.1 [6] |
重原子数量 | 2 |
表面电荷 | 0 |
复杂度 | 2 |
同位素原子数量 | 0 [6] |
确定原子立构中心数量 | 0 [6] |
不确定原子立构中心数量 | 0 [6] |
确定化学键立构中心数量 | 0 [6] |
不确定化学键立构中心数量 | 0 [6] |
共价键单元数量 | 1 [3] |
制取方法
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实验室制法
1、利用铜盐如CuSO4与碱（如NaOH）反应生成Cu(OH)2，再将Cu(OH)2加热分解以制得CuO。
工业制法
1、铜粉氧化法
以铜灰、铜渣为原料经焙烧，用煤气加热进行初步氧化，以除去原料中的水分和有机杂质。生成的初级氧化物自然冷却，粉碎后，进行二次氧化，得到粗品氧化铜。粗品氧化铜加入预先装好1:1硫酸的反应器中，在加热搅拌下反应至液体相对密度为原来的1倍，pH值为2-3时即为反应终点，生成硫酸铜溶液，静置澄清后，在加热及搅拌的条件下，加入铁刨花，置换出铜，然后用热水洗涤至无硫酸根和铁质。经离心分离、干燥，在450℃下氧化焙烧8h，冷却后，粉碎至100目，再在氧化炉中氧化，制得氧化铜粉末。 [3]
2、硝酸铜热分解法
将电解铜用稀硝酸溶解后在水浴上蒸干，然后在干燥器里要非常缓慢地从90℃加热到120℃。当生成松软的碱式盐时，放入水中煮沸、过滤、干燥；然后将其慢慢加热到400℃，使大部分硝酸除去；接着粉碎后加热到850℃，保持1h，使其分解为氧化铜。为使反应更加完全，可将产品再次粉碎，在约700℃的条件下，加热1h后，放入干燥器中冷却。 [3]
3.碳酸铜热分解法
将铜粉或铜线在通风橱内用尽可能少的6mol/L硝酸使其完全溶解，如果溶液不透明，则需过滤。另将碳酸钠配成溶液与硝酸铜溶液混合、煮沸生成黑色的碱式盐沉淀。当固体沉降后舍去上层清液，用倾析法充分洗涤、过滤、干燥。将其放于蒸发皿上，在充分搅拌下用小火加热，使其分解为氧化铜。 [3]
4.铜丝或铜粉硝化
将铜丝或铜粉溶于6mol/L硝酸中保持铜稍过量，加热至溶液pH值3-4，以除去氢氧化铁沉淀，然后与10%（质量）的碳酸钠溶液混合，加热沸腾，有碱式盐析出，弃去上层清液，用水充分洗涤、过滤、干燥。将干燥的碱式碳酸铜在充分搅拌下于小火加热分解为黑色氧化铜粉末：
当不再有二氧化碳生成，表明分解完全。 [3]
5．电导水溶解法
用电导水溶解高纯硝酸铜，过滤，在清液中加入过量高纯NH3▪H2O，滤去杂质沉淀，滤液用高纯硝酸中和至氢氧化铜析出。过滤，用电导水洗涤一次，再加硝酸溶解沉淀，加高纯碳酸铵析出碳酸铜，再洗涤，甩干，在200℃烘箱内烘干后，于450-550℃灼烧3-4h，得光谱纯氧化铜： [3]
主要用途
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2、用作玻璃、搪瓷、陶瓷工业的着色剂，油漆的防皱剂，光学玻璃的磨光剂。用于制造染料、有机催化剂载体以及铜化合物。还用于人造丝制造工业及作为油脂的脱硫剂。用作其他铜盐的制造原料，也是制人造宝石的原料。
3、纳米氧化铜用途
（1）在催化、超导、陶瓷等领域中作为一种重要的无机材料有广泛的应用。
（2）用作催化剂和催化剂载体以及电极活性材料。
（3）用作玻璃、瓷器的着色剂，光学玻璃磨光剂，有机合成的催化剂、油类的脱硫剂、氢化剂。
（4）制造人造宝石及其它铜氧化物。
（5）用于人造丝的制造，以及气体分析和测定有机化合物等。
危险与防控
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危险性
健康危害：吸入大量氧化铜烟雾可引起金属烟热，出现寒战、体温升高，同时可伴有呼吸道刺激症状。长期接触，可见呼吸道及眼结膜刺激、鼻衄、鼻粘膜出血点或溃疡，甚至鼻中隔穿孔以及皮炎，也可出现胃肠道症状。有报道，长期吸入尚可引起肺部纤维组织增生。
燃爆危险：该品不燃，属于无气味呈黑褐色稳定性物质。 [4]
防护措施
操作注意事项：密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与还原剂、碱金属接触。搬运时轻装轻卸，防止包装破损。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
防护部位 | 防护措施 |
|---|---|
工程控制 | 密闭操作，局部排风。 |
呼吸系统防护 | 空气中粉尘浓度超标时，必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。 |
眼睛防护 | 戴化学安全防护眼镜。 |
身体防护 | 穿防渗透工作服。 |
手防护 | 戴橡胶手套。 |
其他防护 | 及时换洗工作服。注意个人清洁卫生。 [4] |
处理方法
皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。
食入：饮足量温水，催吐。喝鸡蛋清或牛奶，使金属沉淀。就医。
危险特性：未有特殊的燃烧爆炸特性。
有害燃烧产物：不燃，必须与还原剂才能燃烧。
灭火方法：消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。
泄漏处理：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 [4]
毒理学
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急性毒性:无急性毒性氧化铜粉
LC50:无资料
亚急性和慢性毒性:无资料
刺激性:无资料
致突变性:无致突变性
致畸性:无致畸性
致癌性:无致癌性
生态学
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生态毒理毒性:无毒
生物降解性:降解较慢或无降解
非生物降解性:自然氧化
生物富集或生物积累性:有一定的积累性
其它有害作用:该物质对环境可能有危害，会对掠鸟、猎鸟、鸣禽以及啮齿动物造成严重的危害。
运输与储存
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储存
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与还原剂、碱金属、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 [4]
运输
起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与还原剂、碱金属、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫。 [4]
