氧化亚铜 编辑

铜类氧化物

氧化亚铜氧化亚铜

氧化亚铜,化学式为Cu2O,为一价铜的氧化物,呈鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质,在湿空气中逐渐氧化成黑色的氧化铜。氧化亚铜主要用于制造船底防污漆(用来杀死低级海生动物)、杀虫剂,以及各种铜盐、分析试剂、红色玻璃,还用于镀铜及镀铜合金溶液的配制。

基本信息

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中文名:氧化亚铜

外文名:Cuprous oxideCopper(I) oxide

别名:氧化铜(I);一氧化二铜;红色氧化铜;赤色氧化铜

化学式:Cu2O

分子量:143.08

CAS登录号:1317-39-1

EINECS登录号:215-270-7

熔点:1235 ℃

沸点:1800 ℃

水溶性:几乎不溶

密度:6.0 g/cm³

外观:鲜红色粉末状固体

闪点:1800 ℃

应用:制船底防污漆、杀菌剂、着色剂、铜盐

安全性描述:S22;S60;S61;S16;S7

危险性符号:R22;R50/53

危险性描述:Xn

UN危险货物编号:3077

折射率:2.705

禁带宽度:1.8~2.2 eV(直接带隙)

简介

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WinID:096F

中文名称:氧化亚铜

英文名称:Copper(I) oxide

别名名称:Cuprous oxide;Red copper oxide;Copper protoxie;Copper suboxide

更多别名:红色氧化铜 赤色氧化铜

分子式:Cu2O

分子量:143.08

CAS号:1317-39-1

MDL号:MFCD00010974

EINECS号:215-270-7

RTECS号:GL8050000

PubChem号:24880287

理化性质

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氧化亚铜晶胞氧化亚铜晶胞

性状:红色或暗红色八面立方晶系结晶性粉末。在水中迅速变蓝,在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。

密度(g/mL,25/4℃):6.0

相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):4.9

熔点(ºC):1235

沸点(ºC,常压):1800

折射率: 2.705

闪点(ºC): 1800

溶解性:不溶于水和醇,溶于盐酸、氯化铵、氨水,微溶于硝酸。溶于盐酸生成白色氯化亚铜结晶粉末。遇稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。

氧化亚铜微晶氧化亚铜微晶

在酸性溶液中歧化为二价铜,说明在溶液中,二价铜离子的稳定性大于一价铜离子,例如氧化亚铜和硫酸反应,生成硫酸铜和铜。

Cu2O + H2SO4 → CuSO4 + Cu + H2O

氧化亚铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:

3Cu2O + 14HNO3(稀)→ 6Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 7H2O

氧化亚铜与氨水和氢卤酸反应,因生成络合物,不歧化成二价铜和铜

溶于浓氨溶液形成无色配合物+(铜(I)氨离子),其在空气中被氧化为蓝色的 2+(二水合铜(II)氨离子)

氧化亚铜可溶于盐酸生成HCuCl2(氯化亚铜的配合物),也可溶于硫酸及硝酸分别形成硫酸铜及硝酸铜。

制备方法

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氧化亚铜制备方法主要有以下几种:

1.

干法:铜粉经除杂质后与氧化铜混合,送入煅烧炉内加热到800~900℃煅烧成氧化亚铜。取出后,用磁铁吸去机械杂质,再粉碎至325目,制得氧化亚铜成品。如果采用硫酸铜为原料,则先用铁将硫酸铜中的铜还原出来,以后的反应步骤与以铜粉为原料法相同。2.

葡萄糖还原法:将硫酸铜溶液与葡萄糖混合后加入氢氧化钠溶液进行反应,生成氧化亚铜,经过滤、漂洗、烘干粉碎制得氧化亚铜产品。3.

电解法在铁:制壳体内衬聚氯乙烯的电解槽中,以浇铸铜板作阳极,紫铜板作阴极,用铬酸钾作添加剂,食盐溶液作电解液,其中含氯化钠为290~310g/L、铬酸钾为0.3~0.5g/L、温度70~90 ℃、pH=8~12、电流密度1500 A/m2的条件下进行电解,生成氧化亚铜,经沉淀分离、漂洗、过滤、干燥制得氧化亚铜。4.

肼还原法:将3~5mL 20%的肼水溶液倒入50mL高浓度乙酸铜水溶液中,使二价的铜离子还原。溶液最初变为绿色,并产生氮气,放置一段时间后则沉淀出黄色至橙黄色的氧化亚铜。沉淀用水、乙醇和乙醚洗涤。因为过量的肼可使氧化亚铜进一步还原为金属铜,所以肼的用量不宜过量。5.

菲林溶液的葡萄糖还原合成法:将50g五水合硫酸铜和75g酒石酸钾钠分别溶解于200mL冷水中,在溶液冷至室温时将二者混合。另将75g氢氧化钠溶解在200mL水中,配制成碱溶液。在搅拌混合溶液的情况下,缓慢地加入碱溶液,要小心地保持溶液温度,不使该溶液的温度上升,让溶液变成深蓝色。将这个二价铜盐溶液加热煮沸,并添加10%的葡萄糖溶液直至蓝色消失,析出红色的氧化亚铜。然后将其放到1L的冷水中,静置约15min后,弃去上层澄清液;再加水搅拌,倾析后,用布氏漏斗过滤;沉淀物用15mL清水洗涤两次,接着用乙醇洗涤三次,最后在空气浴中干燥。6.

金属铜的直接氧化法:用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中,在含1%体积分数氧的氮气氛中,于1000℃加热24h则得氧化亚铜。或将金属铜和氧化铜的化学计算量混合物封闭于真空管中,在1000℃加热5h使其反应而得到氧化亚铜。

应用领域

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氧化亚铜用于制船底防污漆(杀死低级海生动物)。用作杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂、红色玻璃染色剂,还用于制造各种铜盐、分析试剂及用于电器工业中的整流电镀、农作物的杀菌剂和整流器的的材料等。氧化亚铜也常用于催化剂作用于有机物合成。

计算化学数据

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数据 :

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:1

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积1

7.重原子数量:3

8.表面电荷:0

9.复杂度:2.8

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:3

分子结构数据

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数据 :

1、摩尔折射率:无可用的

2、摩尔体积(cm3/mol):无可用的

3、等张比容(90.2K):无可用的

4、表面张力(dyne/cm):无可用的

5、介电常数:无可用的

6、极化率(10-24cm3):无可用的

7、单一同位素质量:141.854117 Da

8、标称质量:142 Da

9、平均质量:143.0914 Da

毒理学数据

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急性毒性:小鼠口经LD50:470mg/kg;小鼠腹经LD50:380mg/kg;本品粉尘在空气中含量达到0.22~14mg/m3时,工作1~2h后会引起急性中毒,表现为头痛、无力、咽和结膜发红、恶心、肌肉痛、有时呕吐和腹泻、疲乏、体温升高。一天以后体温可恢复正常,但仍无力,头痛,眩晕,脉数加快,淋巴细胞增多。对急性中毒者用一定浓度的K4溶液洗胃,服牛奶等措施。 空气中最高容许浓度为0.1mg/m³。 可戴口罩、防尘眼镜,穿防护工作服,工作后要洗淋浴。

慢性中毒表现为:接触铜化合物的工人的局部皮肤、头发及眼结膜有时变成浅黄色或黑绿色,齿龈上有暗红色或绛红色边。对皮肤有刺激作用,粉尘刺激眼睛,并引起角膜溃疡。

生态学数据

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水危害级别3:对水是极其危害的,即使是少量产品渗入地下也会对饮用水造成危害,若无政府许可勿将产品排入周围环境。对水中有机物有剧毒和危害。

安全风险术语

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安全术语

S22:Do not breathe dust.

切勿吸入粉尘。

S60:This material and its container must be disposed of as hazardous waste.

该物质及其容器须作为危险性废料处置。

S61:Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.

避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

风险术语

R22:Harmful if swallowed.

吞食有害。

R50/53:Very toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.

对水生生物有极高毒性,可能对水体环境产生长期不良影响。

性质与稳定性

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1.

如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免氧化物、水分/潮湿、空气.2.

不与稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。剧毒。3.

氧化亚铜在干燥的空气中虽然稳定,但在湿空气中会慢慢氧化,生成氧化铜,故可作为除氧剂使用;另外,用还原剂容易使其还原为金属铜。氧化亚铜不溶于水,与氨水溶液、浓氢卤酸形成络合物而溶解,极易溶解于碱性水溶液。

质量指标

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质量标准  国家标准 GB/T 1620-79

指 标 项 目 指 标

优等品

总还原率(以Cu2O计)%≥98.0

金属铜(Cu) 含量%≤1.0

氧化亚铜(Cu2O计)含量%≥97.0

总铜(Cu) 含量%≥87.0

氯化物(Cl) 含量%≤0.5

硫酸盐(以SO42-计) 含量%≤0.5

水分 %≤0.5

丙酮溶解物含量%≤0.5

稳定性试验后还原率减少量%≤2.0

筛余物(45μm)%≤0.3

75μm筛上硝酸不溶物%≤0.1

非铜金属含量%≤0.5

储运事项

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包装储运

用内衬聚乙烯塑料袋的铁桶包装,每桶净重25kg或50kg。应有“剧毒”标志。 本品为剧毒物。贮存于干燥、通风良好的库房内,不得与氧化剂混放。容器必须密封,防止与空气接触变成氧化铜而降低使用价值。不可与强酸、强碱及食用物品共贮混运。装卸时要轻拿轻放,防止包装破损。 失火时可用水、砂土、各种灭火器扑救。

储运注意事项

氧化亚铜应贮存于干燥通风良好的库房内, 不得与氧化剂混放。容器必须密封,防止与空气接触变成氧化铜而降低使用价值。不可与强酸、强碱及食用物品共贮混运。失火时,可用水浇救。

标准图谱

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Cu2O IRCu2O IR

氧化亚铜的表征图谱如下:

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