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氧化銅
鎖定
氧化銅理化特性
氧化銅物理性質
性狀 | 黑色或棕黑色粉末 |
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密度 | 6.31g/cm3 |
熔點 | 1446℃ |
折射率 | 2.63 |
溶解性 | 不溶於水和醇,溶於稀酸、氯化銨、碳酸銨和氰化鉀。緩慢溶於氨水生成配合物。 |
氧化銅化學性質
一、還原反應
1、碳還原氧化銅
2、一氧化碳還原氧化銅
3、氫氣還原氧化銅
二、與酸反應
氧化銅在與稀硫酸或鹽酸反應時,會生成鹽和水。
氧化銅計算化學數據
疏水參數計算參考值(XlogP) | 無 |
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氫鍵供體數量 | |
氫鍵受體數量 | |
可旋轉化學鍵數量 | |
互變異構體數量 | 無 |
拓撲分子極性表面積(TPSA) | |
重原子數量 | 2 |
表面電荷 | 0 |
複雜度 | 2 |
同位素原子數量 | |
確定原子立構中心數量 | |
不確定原子立構中心數量 | |
確定化學鍵立構中心數量 | |
不確定化學鍵立構中心數量 | |
共價鍵單元數量 |
氧化銅製取方法
氧化銅實驗室製法
1、利用銅鹽如CuSO4與鹼(如NaOH)反應生成Cu(OH)2,再將Cu(OH)2加熱分解以製得CuO。
氧化銅工業製法
1、銅粉氧化法
以銅灰、銅渣為原料經焙燒,用煤氣加熱進行初步氧化,以除去原料中的水分和有機雜質。生成的初級氧化物自然冷卻,粉碎後,進行二次氧化,得到粗品氧化銅。粗品氧化銅加入預先裝好1:1硫酸的反應器中,在加熱攪拌下反應至液體相對密度為原來的1倍,pH值為2-3時即為反應終點,生成硫酸銅溶液,靜置澄清後,在加熱及攪拌的條件下,加入鐵刨花,置換出銅,然後用熱水洗滌至無硫酸根和鐵質。經離心分離、乾燥,在450℃下氧化焙燒8h,冷卻後,粉碎至100目,再在氧化爐中氧化,製得氧化銅粉末。
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2、硝酸銅熱分解法
將電解銅用稀硝酸溶解後在水浴上蒸乾,然後在乾燥器裏要非常緩慢地從90℃加熱到120℃。當生成鬆軟的鹼式鹽時,放入水中煮沸、過濾、乾燥;然後將其慢慢加熱到400℃,使大部分硝酸除去;接着粉碎後加熱到850℃,保持1h,使其分解為氧化銅。為使反應更加完全,可將產品再次粉碎,在約700℃的條件下,加熱1h後,放入乾燥器中冷卻。
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3.碳酸銅熱分解法
將銅粉或銅線在通風櫥內用盡可能少的6mol/L硝酸使其完全溶解,如果溶液不透明,則需過濾。另將碳酸鈉配成溶液與硝酸銅溶液混合、煮沸生成黑色的鹼式鹽沉澱。當固體沉降後捨去上層清液,用傾析法充分洗滌、過濾、乾燥。將其放於蒸發皿上,在充分攪拌下用小火加熱,使其分解為氧化銅。
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4.銅絲或銅粉硝化
將銅絲或銅粉溶於6mol/L硝酸中保持銅稍過量,加熱至溶液pH值3-4,以除去氫氧化鐵沉澱,然後與10%(質量)的碳酸鈉溶液混合,加熱沸騰,有鹼式鹽析出,棄去上層清液,用水充分洗滌、過濾、乾燥。將乾燥的鹼式碳酸銅在充分攪拌下於小火加熱分解為黑色氧化銅粉末:
5.電導水溶解法
用電導水溶解高純硝酸銅,過濾,在清液中加入過量高純NH3▪H2O,濾去雜質沉澱,濾液用高純硝酸中和至氫氧化銅析出。過濾,用電導水洗滌一次,再加硝酸溶解沉澱,加高純碳酸銨析出碳酸銅,再洗滌,甩幹,在200℃烘箱內烘乾後,於450-550℃灼燒3-4h,得光譜純氧化銅:
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氧化銅主要用途
1、可用作有機合成催化劑,用作分析試劑(定氮用)、氧化劑、催化劑和石油脱硫劑,還可用於有機化合物中測定碳。
2、用作玻璃、搪瓷、陶瓷工業的着色劑,油漆的防皺劑,光學玻璃的磨光劑。用於製造染料、有機催化劑載體以及銅化合物。還用於人造絲製造工業及作為油脂的脱硫劑。用作其他銅鹽的製造原料,也是制人造寶石的原料。
3、納米氧化銅用途
(1)在催化、超導、陶瓷等領域中作為一種重要的無機材料有廣泛的應用。
(2)用作催化劑和催化劑載體以及電極活性材料。
(3)用作玻璃、瓷器的着色劑,光學玻璃磨光劑,有機合成的催化劑、油類的脱硫劑、氫化劑。
(4)製造人造寶石及其它銅氧化物。
(5)用於人造絲的製造,以及氣體分析和測定有機化合物等。
(6)還可作為火箭推進劑的燃速催化劑。納米氧化銅粉體具有比大尺寸氧化銅粉體更優越的催化活性和選擇性及其他。
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氧化銅危險與防控
氧化銅危險性
健康危害:吸入大量氧化銅煙霧可引起金屬煙熱,出現寒戰、體温升高,同時可伴有呼吸道刺激症狀。長期接觸,可見呼吸道及眼結膜刺激、鼻衄、鼻粘膜出血點或潰瘍,甚至鼻中隔穿孔以及皮炎,也可出現胃腸道症狀。有報道,長期吸入尚可引起肺部纖維組織增生。
氧化銅防護措施
操作注意事項:密閉操作,局部排風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與還原劑、鹼金屬接觸。搬運時輕裝輕卸,防止包裝破損。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
防護部位 | 防護措施 |
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工程控制 | 密閉操作,局部排風。 |
呼吸系統防護 | 空氣中粉塵濃度超標時,必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。 |
眼睛防護 | 戴化學安全防護眼鏡。 |
身體防護 | 穿防滲透工作服。 |
手防護 | 戴橡膠手套。 |
其他防護 |
氧化銅處理方法
皮膚接觸:脱去污染的衣着,用流動清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:脱離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。
食入:飲足量温水,催吐。喝雞蛋清或牛奶,使金屬沉澱。就醫。
危險特性:未有特殊的燃燒爆炸特性。
有害燃燒產物:不燃,必須與還原劑才能燃燒。
滅火方法:消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風向滅火。滅火時儘可能將容器從火場移至空曠處。
泄漏處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。避免揚塵,小心掃起,置於袋中轉移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。
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氧化銅毒理學
急性毒性:無急性毒性氧化銅粉
LC50:無資料
亞急性和慢性毒性:無資料
刺激性:無資料
致突變性:無致突變性
致畸性:無致畸性
致癌性:無致癌性
氧化銅生態學
生態毒理毒性:無毒
生物降解性:降解較慢或無降解
非生物降解性:自然氧化
生物富集或生物積累性:有一定的積累性
其它有害作用:該物質對環境可能有危害,會對掠鳥、獵鳥、鳴禽以及齧齒動物造成嚴重的危害。
氧化銅運輸與儲存
氧化銅儲存
氧化銅運輸
- 參考資料
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- 1. 中國大百科全書出版社編輯部.中國大百科全書 化學 2:中國大百科全書出版社,1989.03:1097
- 2. 氧化銅 .Chemical Book[引用日期2020-06-22]
- 3. 氧化銅 .物競數據庫[引用日期2020-06-22]
- 4. 氧化銅安全技術説明書 .MSDS[引用日期2020-06-22]
- 5. 周公度.化學辭典(第二版):化學工業出版社,2010:729
- 6. 氧化銅 .化源網[引用日期2022-10-24]