氧化亚铜

编辑:调运网互动百科 时间:2020-03-31 00:10:11
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同义词 Cu2O一般指氧化亚铜
氧化亚铜为一价铜的氧化物,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。[1-3] 
中文名
氧化亚铜
英文名
Copper(I) oxide
别    称
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
不易溶于水
密    度
6.0 g/mL
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
折射率
2.705
禁带宽度
1.8~2.2 eV(直接带隙)

氧化亚铜简介

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[1-3] 

氧化亚铜物性数据

  1. 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。
  2. 密度(g/mL,25/4℃): 6.0
  3. 相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):4.9
  4. 熔点(ºC):1235
  5. 沸点(ºC,常压):1800
  6. 折射率: 2.705
  7. 闪点(ºC): 1800
  8. 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。[1-2] 
氧化亚铜微晶 氧化亚铜微晶
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[Cu(NH3)2]+(铜(I)氨离子),其在空气中被氧化为蓝色的 [Cu(NH3)4(H2O)2]2+(二水合铜(II)氨离子)
氧化亚铜可溶于盐酸生成 HCuCl₂(氯化亚铜配合物),也可溶于硫酸及硝酸分别形成硫酸铜及硝酸铜[1] 

氧化亚铜毒理学数据

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[Fe(CN)6]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。[1-3] 

氧化亚铜生态学数据

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。[2] 

氧化亚铜安全风险术语

氧化亚铜安全术语

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。

氧化亚铜风险术语

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。[1-3] 

氧化亚铜用途

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。[1-3] 

氧化亚铜制备方法

氧化亚铜制备方法主要有以下几种:[2] 
  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 ℃、pH8~12、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. 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。

氧化亚铜性质与稳定性

  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。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。[1-2] 

氧化亚铜质量指标

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
水份 %≤ 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 [1] 

氧化亚铜储运事项

氧化亚铜包装储运

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。

氧化亚铜储运注意事项

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。[1-2] 

氧化亚铜标准图谱

氧化亚铜的表征图谱如下:[2] 
Cu2O IR Cu2O IR
参考资料
词条标签:
中国化工学会 自然学科 科技 理学 化工产品