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  • 氧化铜

    氧化铜是铜的黑色氧化物,略显两性,稍有吸湿性,易溶于酸,较难溶于碱,对热稳定。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。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 氧化铜 外文名: Copper(II) oxide
    别名: C.I.颜料黑15; 氧化铜; 丝状氧化铜; 线状氧化铜; 纳米氧化铜; 电镀级氧化铜; 氧化铜(II) 化学式: CuO
    CAS号: 1317-38-0;1344-70-3 摩尔质量: 79.5454
    外观: 黑色单斜晶系结晶或黑到棕黑色无定形结晶性粉末 密度: 6.3~6.49
    熔点: 1326 溶解度(水): 不溶

    目录

    性质/氧化铜 编辑

    物理性质

    氧化铜粉末氧化铜粉末

    外观与性状: 黑褐色粉末
    溶解性: 溶于稀酸,氯化铵氰化钾,不溶于乙醇

    化学性质

    分解产物:氧化亚铜氧气
    氧化铜微显两性,易溶于酸,较难溶于碱;对热稳定;高温下分解出氧气:

    氧化铜

    氧化铜能被氢或一氧化碳还原:

    氧化铜

    氧化铜能溶于盐酸硫酸硝酸 等无机酸,生成相应的二价铜盐,因此它是制备Cu盐的主要原料。

    生态学性质

    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。[1]

    制备方法/氧化铜 编辑

    实验室制法

    1、利用CuSO4与碱(NaOH)反应生成Cu(OH)2 ,再将 Cu(OH)2 加热分解以制得CuO。 

    CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4 

    Cu(OH)2=△=CuO+H2O   

    2、加热铜(Cu),使铜与氧气(O2)反应生成氧化铜(CuO)。   

    2Cu+O2==2CuO

    3、氧化铜可由金属在空气中加热,或者加热分解氢氧化铜硝酸铜碱式碳酸铜 等而制得:

    氧化铜

    工业生产

    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。

    铜粉氧化法铜粉氧化法




     

     

     

     

     

    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.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上述硝酸铜溶液混合、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。

    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:

    铜丝或铜粉硝化法铜丝或铜粉硝化法



    当不再有二氧化碳生成,表明分解完全。

    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NH4OH,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:[2]

    电导水溶解法电导水溶解法

    主要用途/氧化铜 编辑

            1、氧化铜广泛用于制造陶瓷、玻璃、搪瓷等的着色剂,作为色料用于人造宝石、有色玻璃、陶瓷釉彩,及光学玻璃的发光剂、磨光剂等;
            2、在磁性材料生产中用作镍锌铁氧体及热敏元件的原料;
            3、作为有机反应催化剂,制造人造丝和其它铜化合物;
            4、用作油类(石油)的脱硫剂、氢化剂,油漆的防皱剂;
            5、用作气体分析中测定碳;
            6、用于有机化合物中测定碳、用作分析试剂(定氮用)及氧化剂;
            7、用于制造染料、有机催化剂载体,及其他铜盐制造的原料,也是制人造宝石的原料;
            8、还用于制造烟火、触媒、及电镀行业等。 
    [1]

    质量标准/氧化铜 编辑

     物化指标

     优级  一级 
     
     CuO 含量 %≥
      99
       98
     盐酸不溶物%≤
      0.05
      0.20
     化水可溶物%≤
      0.01
       0.10
     Cl %≤
      0.02
       0.20
     SO4 %≤
      0.05 
     0.20
     细度
     -300目
       -150目

    使用注意事项/氧化铜 编辑

    稳定性和反应活性

    稳定性:稳定   

    禁配物:强还原剂、铝、碱金属。   

    避免接触的条件:高温,酸性环境。   

    分解产物:氧化亚铜、氧气

    危险性概述

    健康危害: 误服或吸入大量氧化铜粉尘可能引起金属烟热,出现寒战、体温升高,同时可伴有呼吸道刺激症状。长期接触,可能引起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(以上病理反应未经证实)。

    燃爆危险: 本品不燃,属于无气味呈黑褐色稳定性物质!

    急救措施

    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。就医。

    消防措施

    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。

    泄漏应急处理

    应急处理: 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。

    操作处置与储存

    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。

    储存注意事项: 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。

    运输注意事项: 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。 

    接触控制/个体防护

    职业接触限值

    中国MAC(mg/m3): 1[尘],0.2[烟]

    TLVTN: OSHA 100ppm; ACGIH 50ppm,213mg/m3[皮]

    TLVWN: ACGIH 100ppm,426mg/m3[皮][3]

    监测方法: 火焰原子吸收光谱法;5-Br-PADAP比色法;催化极谱

    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: 穿防毒物渗透工作服。

    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。

    废弃处置

    废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规。用安全掩埋法处置。[4]

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2014-06-06
    [2]^引用日期:2013-04-26
    [3]^引用日期:2010-03-18
    [4]^引用日期:2012-07-09
    扩展阅读
    1氧化铜_氧化铜粉_氧化锰_氧化亚镍—淄博天下行商贸有限公司

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