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Kupferoxid

Chemische Eigenschaften, Verwendung, Herstellung von Kupferoxid

Allgemeine Beschreibung

Kupferoxid erscheint als dunkelroter kubischer Kristall oder orange-gelbes kristallines Pulver und ist giftig. Es hat eine relative Dichte von 6,04 mit einem Schmelzpunkt von 1235 ° C. Wenn es auf 1800 ° C erhitzt wird, kann es sich zersetzen und Sauerstoff freisetzen. Obwohl es stabil präsentiert werden kann, kann es in nasser Luft allmählich zu Kupferoxid oxidiert werden. Es ist in Wasser und Ethanol unlöslich, in verdünnter Schwefelsäure löslich und kann einer Disproportionierung in Kupfersulfat und Metallkupfer unterliegen. Wenn es in Salpetersäure gelöst ist, kann es zu Kupfernitrat oxidiert werden. Es kann in konzentrierter Salzsäure oder Ammoniak gelöst werden und erzeugt jeweils einen stabilen Komplex H3 oder farblosen Komplex +. Letzteres kann leicht durch Luft zu Blau 2+ oxidiert werden.
Kupferoxid liegt in der Natur in Form von Cuprit vor. Es kann durch Zugabe einer geeigneten Menge Hydrazinhydrat in die Kupferacetatlösung oder Zugabe des Reduktionsmittels wie Glucose zu der alkalischen Lösung (Zugabe von Natriumkaliumtartrat oder Citrat, um die Ausfällung von Kupferhydroxid zu verhindern) von Kupfersalz erhalten werden. Je nach Herstellungsverfahren und Partikelgröße hat Kupferoxid verschiedene Größen, einschließlich gelber, roter oder brauner Farben.
Kupferoxid kann als Farbstoff (rot) für die Herstellung von rotem Glas, roter Porzellanglasur und Keramik, Schiffsbodenfarbe, landwirtschaftlichen Fungiziden, organischem Synthesekatalysator, Gleichrichtermaterialien und Bodenbeschichtungen verwendet werden, die auch in der Galvanikindustrie verwendet werden und als organischer Synthesekatalysator verwendet werden. Kupferoxid kann auch als Reduktionsmittel bei der Bestimmung des Stickstoffgehalts in Azoverbindungen verwendet werden.
Das Verfahren zur industriellen Herstellung von Kupferoxid besteht in der Kalzinierung von ausgefälltem Kupferpulver und Kupferoxidgemisch in einem geschlossenen System.

Kupferoxidpulver

Chemische Eigenschaften

Kupferoxid ist ein gelbes bis rotes kristallines Pulver. Der Farbunterschied wird durch die Größe der Partikel verursacht. Die struktur ist rot kupfer typ struktur (cubic kristall system). Die relative Dichte: 6,04; der Schmelzpunkt: 1232 °C mit der Wärme der Bildung, die 166,67 kJ/mol ist. Bei 1800 ° C verliert es Sauerstoff, ist in Wasser unlöslich und in Ammoniak löslich, wobei konzentrierte Salzsäure weißes Kupferchlorid-Kristallpulver erzeugt.

Kupferoxid enthält eine überschüssige Menge an Sauerstoffatomen mit dem Auftreten von Löchern des Cu + -Gitters, die beim Empfang von Elektronen eine Rolle spielen. Es ist ein P-Typ-Halbleiter. Das Energieniveau beträgt etwa 1,5 eV, wobei das akzeptierende Energieniveau 0,3 ~ 0,5 eV über dem Valenzband liegt. Darüber hinaus ist bekannt, dass das Spektrum der Absorptionsanregungsatome die Konfiguration von Wasserstoffatomen darstellt.
Es kann Kohlendioxid bei Raumtemperatur absorbieren, kann aber beim Erhitzen bei 60 ~ 70 ° C freigesetzt werden. Kupferoxid, wenn es mit Wasserstoff bei 150 ° C reduziert wird, kann in Kupferoxid umgewandelt werden; Wenn es Sauerstoff gibt, kann Kupferoxid nach entsprechender Erwärmung (200 ° C) zu Kupferoxid zurückkehren, wobei wir diese Eigenschaft nehmen, können wir die Spurenmenge an Sauerstoff entfernen, die im Stickstoffgas enthalten ist, 2CuO + H2 = Cu2O + H2O 2Cu2O + O2 + N2 = 4CuO + N2.
Dieses Produkt kann mit konzentrierter Salzsäure umgesetzt werden, wobei weißes kristallines Pulver aus Kupferchlorid entsteht.
Der industrielle Herstellungsprozess von Kupferoxid besteht darin, das Metallkupfer zu verwenden, um das Kupferoxidmineral zu reduzieren, oder das Kupfer als Elektrode zu verwenden, um die Natriumchloridlösung zu elektrolysieren. Es kann in die Schiffsbodenfarbe eingearbeitet werden, um das Wachstum von Algen und Schalentieren zu verhindern, die am Schiffsboden haften. Kupferoxid hat Halbleitereigenschaften und wird üblicherweise verwendet, um mit Kupfer in einen Kupfergleichrichter gepackt zu werden. Kupferoxid, Essigsäure und Ammoniak können zu Acetatdiammoniumlösung formuliert werden, wobei es sich um eine ausgezeichnete kupferne Ammoniaklotion handelt, die in der Lage ist, Kohlenmonoxid zu absorbieren, das verwendet wird, um eine kleine Menge der Kohlenmonoxidverunreinigungen während der Herstellung von Wasserstoffgas unter Verwendung eines Wassergassystems in einer kleinen Ammoniakanlage wegzuwaschen. Herstellung und Absorptionsreaktion:
Cu2O + 2HAc + 4NH3 = 2 Ac + H2O
Ac + CO + NH3 = Ac • CO
Die Cuprammoniumlösung kann nach Absorption des Kohlenmonoxids nach Wärmebehandlung unter vermindertem Druck zur Verwendung recycelt werden. Die von Kupferoxid formulierte Diammin-Kupfer-Koordinations-Ionen-Lösung ist leicht mit Sauerstoff zu reagieren und wird üblicherweise als Gasentlüfter verwendet.

Germizid

Kupferoxid ist ein schützendes Germizid, das das Myzelwachstum wirksam hemmen und die Zerstörung seiner Fortpflanzungsorgane verursachen kann, um die Ausbreitung zu verhindern. Es kann für die Samenbehandlung und Blattspray verwendet werden. Es kann verwendet werden in samen dressing für die prävention von mehltau, blatt spot krankheit, fäule, schorf und rot krankheit. Es kann angewendet werden, um die samen einweichen von spinat, rüben, tomaten, pfeffer, erbse, kürbis, kidney bean und melone sowie zu spritzen für verhindert und heilung von obst baum krankheit. Es kann auch verwendet werden für samen dressing, tötung schnecken und schnecken.

Toxizität

Dieser Produktstaub kann bei einem Luftgehalt von 0,22 bis 14 mg / m3 nach 1 bis 2 Stunden nach der Arbeit eine akute Vergiftung verursachen, die sich in Kopfschmerzen, Schwäche, Rachen- und Bindehautrötung, Übelkeit, Muskelschmerzen und manchmal Erbrechen und Durchfall, Müdigkeit und einem Anstieg der Körpertemperatur äußert. Einen Tag später kann sich die Körpertemperatur wieder normalisieren, aber die Menschen können sich immer noch schwach fühlen und unter Kopfschmerzen, Schwindel, schnellem Puls und erhöhten Lymphozyten leiden. Chronische Vergiftung manifestiert sich als: Die lokale Haut, Haare und Bindehaut von Arbeitern, die Kupferverbindungen ausgesetzt sind, werden manchmal gelblich-grün oder dunkelgrün; das Zahnfleisch von ihnen zeigt dunkelroten oder karminroten Rand.
Es reizt die Haut, da der Staub die Augen stimulieren und Hornhautgeschwüre verursachen kann.
Bei akuten Vergiftungen sollten Menschen eine bestimmte Menge K4-Lösung zur Magenspülung verwenden oder Milch trinken.
Die maximal zulässige Konzentration in der Luft beträgt 0,1 mg/m3.
Menschen können tragen masken, staub-proof gläser, tragen schutz overalls. Die Leute müssen nach der Arbeit duschen.

Chemische Eigenschaften

Es erscheint als rotes oder dunkelrotes oktaedrisches kubisches kristallines Pulver. Es ist in Wasser und Alkohol unlöslich, in Salzsäure, Ammoniumchlorid und Ammoniak löslich und in Salpetersäure leicht löslich. Wenn es in Salzsäure gelöst ist, kann es weißes kristallines Kupferchloridpulver erzeugen. Es kann in konzentrierter Alkali- und Eisenchloridlösung gelöst werden.

Verwendet

1. Es kann verwendet werden für beschichtung von schiff boden beschichtung, pestizid germizid, und glasur und verwendet für kupfer oxid gleichrichter, fotozelle, galvanik und kupfer salz produktion.
2. Es kann bei der Herstellung von Antifouling-Farben (zur Abtötung von Meerestieren auf niedrigem Niveau), Pestiziden und verschiedenen Kupfersalzen, analytischen Reagenzien und rotem Glas verwendet werden. Es kann auch in der Gleichrichterplattierung in der Elektroindustrie verwendet werden. Es kann auch als Färbemittel für Keramik und Emaille verwendet werden.
3. Es kann als analytische Reagenzien und Germizid verwendet werden.
4. Es kann als Reduktionsmittel zur Bestimmung des Stickstoffgehalts in Azoverbindungen, roter Glasur, Galvanik, Germizid, rotem Glas, Schiffsbodenfarbe, Sterilisation von Pflanzensamen und Katalysator verwendet werden.

Herstellungsverfahren

Trockenes Kupferpulver wird nach Entfernung von Verunreinigungen mit Kupferoxid gemischt und in den Kalzinierungsofen geschickt, um auf 800 ~ 900 ℃ erhitzt zu werden, um zu Kupferoxid kalziniert zu werden. Verwenden Sie nach dem Herausnehmen einen Magneten, um die mechanischen Verunreinigungen anzusaugen, und zertrümmern Sie sie dann auf 325 Maschen, wodurch Kupferoxidprodukte hergestellt werden. Wenn wir Kupfersulfat als Rohstoffe nehmen, sollten wir zuerst Eisen verwenden, um das im Kupfersulfat enthaltene Kupfer zu reduzieren. Die nachfolgenden Reaktionsschritte sind die gleichen wie bei der Methode unter Verwendung von Kupferpulver als Rohstoff. Sein Reaktionsprozess ist:

Cu + CuO → Cu2O
Glucosereduktionsmethode wird Kupfersulfatlösung sein, die mit Glucose und Natriumhydroxidlösung gemischt wurde, wurde der Reaktion zugesetzt, die Bildung von Kupferoxid, filtriert, gespült, getrocknet zerkleinertes System in den Kupferoxidprodukten.
CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu (OH) 2 ↓
2Cu (OH) 2 + CH2OH (CHOH) 4CHO → Cu2O ↓ + 2H2O + CH20H (CHOH) 4COOH
Elektrolytische methode: in die eisen-gefüttert elektrolysezelle mit PVC futter, kupfer platte ist verwendet als anode und kupfer platte als kathode, kalium chromat ist verwendet als additiv und salz lösung als elektrolyt, die enthält 290 zu 310 g/L Natriumchlorid, 0,3 bis 0,5 g/L Kaliumchromat. Die Elektrolyse wird unter der Bedingung durchgeführt, dass die Temperatur 70-90 ° C beträgt, der pH-Wert 8 bis 12 beträgt und die Stromdichte 1500 A / m2 beträgt. Seine Reaktion ist:
Kathodenreaktion: 2H ++ 2e → H2O
Anodische Reaktion: Cu-2e → Cu +
2Cu ++ 2C1-→ Cu2C12
Cu2C12 + 2NaOH → Cu2O ↓ + H2O + 2NaCl

Gefahren & Sicherheitsinformationen

Kategorie: Pestizide
Einstufung der Toxizität: hochgiftig
Akute Toxizität: Oral-Ratte LD50 470 mg/kg; Zöliakie-Maus LD50: 380 mg / kg
Entflammbarkeit und gefährliche Eigenschaften: Nicht brennbar mit Feuer, das giftige kupferhaltige Dämpfe erzeugt
Lagerungs- und Transporteigenschaften: Es sollte von niedriger Temperatur, guter Belüftung und schneller Trocknung sein; Lagern Sie es getrennt von Lebensmittelrohstoffen.
Feuerlöschmittel: Wasser, Kohlendioxid, Trockenpulver, Sand
Professioneller Standard: TWA 0,1 mg Cu / m3; STEL 0,2 mg Cu / m3

Chemische Eigenschaften

Kupfer (I) -oxid, Cu2O, kommt in der Natur als rotes oder rotbraunes Mineral Cuprit in einer kubischen oder oktaedrischen kristallinen Morphologie vor. Synthetische Materialien erscheinen unterschiedlich als gelbe (etwas pyrophore), orange, rote oder purpurrote Pulver, abhängig von Teilchengröße. Kupfer (I) Oxid ist in trockener Luft stabil, oxidiert aber langsam zu Kupfer (II) Oxid, , in feuchter Luft. Es ist in Wasser praktisch unlöslich, löst sich jedoch in komplexbildenden Säuren wie HCl und in wässrigem Ammoniak unter Bildung von Kupfer (I) -komplexen. In verdünnter Schwefel- und salpetersäure erfolgt eine Disproportionierung zu den löslichen Kupfer(II)-salzen und Kupferpulver.

Verwendungen

Fungizid; Antiseptikum für Netzstrümpfe; in Antifouling-Farben für marine Zwecke; in Photozellen; als rotes Pigment für Glas, keramische Glasuren; in Lötpasten; in Gleichrichtern; als Katalysator.

Verwendungen

Kupfer (I) oxid wird als rotes Pigment für Glas verwendet; in Antifouling-Farben; Fungizid.

Definition

Für das native Erz siehe Cuprite.

Definition

Unlösliches rotes Pulver, hergestellt durch Erhitzen von Kupfer mit Kupfer(II)-oxid oder Reduktion einer alkalischen Lösung von Kupfer(II)-sulfat. Kupfer (I) oxid ist easilyreduced durch wasserstoff, wenn erhitzt; es ist oxidizedto kupfer (II) oxid, wenn erhitzt inair. Es wird in der Glasindustrie verwendet. Kupfer (I) -oxid wird in sauren Lösungen disproportioniert, wodurch Kupfer (II) -ionen und Kupfer entstehen. Das Oxid löst sich in konzentrierthydrochlorsäure aufgrund der Bildung des Komplexes Ion -.Kupfer(I)-oxid ist ein kovalenter Feststoff.

Herstellung

Kupfer(I) oxid zersetzt sich über 1800 °C, kann aber durch Erhitzen von Kupfermetall in Luft über 1030°C hergestellt werden. Niedrigere Temperaturen können verwendet werden, um das Oxid herzustellen, wenn das Material mit einem Reduktionsmittel wie Kohlenstoff gemischt und in einer inerten Atmosphäre auf 750 ° C erhitzt wird. Das Produkt muss mit Isophthalsäure oder Kiefernöl stabilisiert werden (Ayers, 1953). Ein besonders stabiles Kupfer(I) oxid kann durch Mischen von Kupferpulver und Kupferoxid in stöchiometrischen Mengen und Erhitzen auf 800-900 °C hergestellt werden. Niedrigere Temperaturen können verwendet werden, wenn dem Gemisch Ammoniak oder bestimmte Ammoniumsalze zugesetzt werden (Day, 1969; Drapeau und Johnson, 1956; Drapeau und Johnson, 1959).

Gefahr

Giftig bei Verschlucken.

Sicherheitsprofil

Mäßig giftig bei Verschlucken. Experimentelle reproduktive Effekte. Ein Fungizid. Heftige, potentiell explosive Reaktion mit konzentrierter Peroxyameisensäure. Heftige Reaktion beim Erhitzen mit Aluminium. Siehe auch KUPFERVERBINDUNGEN.

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