范文一:碱式碳酸铜的制备与成分测定
碱式碳酸铜的制备与成分测定
碱式碳酸铜
英文名:Basic cupric carbonate
化学式:Cu2 (OH) 2CO3
物理性质:
分子量:221.12
密度:3.85g/cm3
折光率:1.655、1.875、1.909
外观: 草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物,或深绿色的粉状物
化学性质:
不溶于冷水和醇,溶于酸,氰化物,氨水和铵盐;受热易分解;
构成: CuCO3?Cu(OH)2,是一种草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物,或深绿色的粉状物, 它不溶于水,溶于酸,热水中或加热到220℃时分解为氧化铜、水和二氧化碳( 碱式碳酸铜→加热 氧化铜+水+二氧化碳 ),溶于酸并生成相应的铜盐。也溶于氰化物、铵盐和碱金属碳酸盐水溶液而形成铜的络合物。
用途:
无机工业用于制造各种铜化合物。有机工业用作有机合成催化剂。电镀工业电镀铜锡合金作铜离子的添加剂。农业中用作黑穗病的防止剂,也可作种子的杀虫剂。畜牧业中作饲料中铜的添加剂。此外,还应用于烟火、颜料生产、医药等方面。
实验名称:碱式碳酸铜的制备与成分测定
实验目的:1、制取碱式碳酸铜并测定产物组成成分。
2、熟悉制备及产物鉴定过程中的各种操作。
实验原理:由Na2CO3?10H2O跟CuSO4?5H2O晶体混合反应后加入沸水中,得到蓝绿色沉淀,经过抽滤、洗涤、风干后可得到蓝绿色晶体。
相关反应方程式:
2CuSO4·5H2O +2Na2CO3·10H2O══Cu2(OH)2CO3+2Na2SO4+14H2O+CO2↑
△Cu2 (OH) 2CO3═2CuO+CO2↑+H2O
实验步骤:1、分别称取
(1) 14.0gCuSO4?5H2O,12.8gNa2CO3?10H2O
(2)14.0 gCuSO4?5H2O,16.0 gNa2CO3?10H2O
(3)14.0 gCuSO4?5H2O,19.2 gNa2CO3?10H2O
(4)14.0 gCuSO4?5H2O,22.4 gNa2CO3?10H2O
于八个研钵中并分别研细。
2、用电炉加热200ml烧杯中的蒸馏水至沸,备用。
3、分别将两晶体在蒸发皿中混合后,用玻棒搅匀。此时即有反应发生,并有声音产生,混合物很快吸湿并形成“粘胶状”。
4、待没有声音产生后继续搅拌5min,认为反应基本完成,然后将混合物投入沸水中快速搅拌并移走热源,可观察到有蓝绿色沉淀产生。
5、搅拌至沉淀不再增加后静置使溶液分层,用倾笔法弃去上层清液,加少量蒸馏水浸过晶体并用玻棒轻轻搅拌洗涤,重复数次后,取少量洗涤后的液体,加入氯化钡后无沉淀产生后即认为沉淀洗涤完毕。
6、把洗涤后的沉淀用抽滤器抽干,将所得晶体风干后称重,分别计算产率,并得出最优反应物投料配比。
可能的杂质:该方法制得的晶体,它的主要成分是Cu2(OH)2CO3,因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关,因而同时可能有蓝色的2CuCO3?Cu(OH)2、2CuCO3?3Cu(OH)2、2CuCO3?5Cu(OH)2等生成,使晶体带有蓝色。
组成测定:
1、称出直通管2、3、4在实验前的质量。
2、按直通管1(碱石灰)、直通管2(碱式碳酸铜,酒精灯)、直通管3(无水硫酸铜)、直通管4(碱石灰)、直通管5(碱石灰)的顺序连结仪器,然后用抽滤器抽气,并点燃酒精灯加热。过一段时间后,当碱式碳酸铜完全变黑后,先熄灭酒精灯,后停止抽气。
3、待仪器冷却后,称出管2、3、4的质量并计算其变量,并通过计算求出其组成。
定性分析:
由无水硫酸铜变蓝可之有水产生,由碱石灰增重可知有二氧化碳产生,将2中黑色固体溶于盐酸,得到蓝色溶液且无气体产生,可知其为氧化铜。
由上可知碱式碳酸铜中有铜、碳酸根和氢氧根。
设2管内物体的质量为m,3、4管的质量变量为n、q。则可求碱式碳酸铜中铜、氢氧根、碳酸根的物质的量之比:
n1:n2:n3=m/79.5:n/9:q/44
可能遇到的问题
两种晶体混合获得的粘稠物无法完全转移。
解决方案:将晶体后的蒸发皿置于沸水上方,用滴管吸取少量沸水冲洗蒸发皿和玻棒多次,至将粘稠物完全转移至沸水中为止。
用品选择:
天平,药匙,研钵,蒸发皿,玻棒,电炉,烧杯,抽滤器, 酒精灯,干燥管若干,导管若干,铁架台若干,双通试管若干,双孔橡皮塞若干,火柴,碳酸钠晶体,五水硫酸铜晶体,无水硫酸铜,碱石灰。
范文二:铜污染与碱式碳酸铜的制备
铜污染与碱式碳酸铜的制备
张晔
(赤峰学院 化学系,内蒙古 赤峰 02400)0
摘 要:过量的铜会危害生物的生存;随着工业的发展,产生的含铜废液明显增加;若随意排放,会造 成环境污染;而合理利用,可生产出具有用途广泛经济价值高的碱式碳酸铜,因此,利用工业副产品,生产 碱式碳酸铜,有很高的经济效益和社会效益.
关键词:铜;污染;碱式碳酸铜
中图分类号:TQ131.21文章编号:1673- 260(X2010)06- 0166-03 文献标识码:A
实验表明,铜是动物和人体必需的微量元素.kg)显著增加小白菜鲜重,高浓度铜(>200mg,kg) 微量的铜对生物的生长发育有促进作用. 但是,随 则造成小白菜减产,400mg,kg 的外源铜使小白菜
[3]着工业的发展,含铜废液明显增加,若随意排放,会 减产 84,.张国军的研究结果表明.随铜浓度的增 大大超过自然环境的本底值,从而造成水源土壤污 加脐橙叶片叶绿素含量,呈先增加后下降的趋势, 染,危害生物的生存.然而,含铜废液有较大的回收 且 Cu 浓度越高下降幅度越大;说明低浓度 Cu 处 和再生利用潜力.利用含铜废液可以生产用途广泛 理可促进脐橙幼苗的光合作用,而高浓度有明显的
2, 的碱式碳酸铜.碱式碳酸铜可以替代原来的含砷木 抑制作用.陈颖[4]的研究结果也证明:低浓度 Cu材防腐剂,使木材防腐剂的环保标准得到提高. 有利于叶绿素含量、蛋白质等含量提高,高浓度
2,1 铜的生态效应 Cu对上述各指标起显著地抑制作用.
研究证明,铜是植物体内多酚氧化酶、氨基氧 铜是动物和人体必需的微量元素.铜是血、肝、 化酶、酪氨酸酶,抗坏血酸氧化酶、细胞色素氧化酶 脑等铜蛋白的组成成分,有 30 种以上的蛋白和酶 等的组成部分,是各种氧化酶活性的核心元素,可 中含有铜,铜也是几种胺氧化酶的必需成分.它们 进行电子的接受与传递,在植物体内的氧化还原反 起着维持生命正常发育和新陈代谢的作用. 应中发挥重要作用,与叶绿素的形成以及碳水化合 但是饲料中的铜含量高,可产生铜中毒现象. 物、蛋白质合成有密切关系,并能提高植物的呼吸 当摄入的铜过量时,铜在肝中的储量可升高并保持 强度.因而植物生长需要少量的铜.植物缺铜时叶绿 在一个高水平,此水平可能发生肝铜大量释放到血 素减少,叶片出现失绿现象,繁殖器官的发育受到 液中,引起溶血和黄疽,肝组织坏死,以致死亡. 破坏,产量显著下降,严重时死亡. 铜是人体赖氨酰氧化酶的成分,可促进骨骼的
但是,过量的铜会对植物生长发育产生危害. 生长发育和骨折的愈合,缺铜会影响骨胶原的成 例如在美国佛罗里达州,土壤的含铜量超过 50ppm 熟,老年人筋骨无力与体内铜含量减少导致赖氨酰 时,柑桔幼苗生长受到影响.用浓度 0.06ppm 的铜 氧化酶活力下降有关.缺铜还会导致铁与卟啉合成 溶液灌溉水培水稻,其产量减少 15.7,;若溶液浓 的血红素减少,使铁的输送和吸收受阻,造成贫血. 度增至 0.6ppm时 ,产量减少 45.1,;若溶液浓度增 然而,人每天摄入的铜量也不能过高,否则消化系 至 1.2ppm时 ,产量减少 64.7,;若增至 3.2ppm,水 统会受到刺激.人体铜过量时,肝内含铜量会增加 稻全无收获. 数倍.超过忍受限度时,红细胞不能摄取全部铜,铜
实验还表明,土壤含铜量达 200ppm 时,小麦枯 将会突然释放到血清内,引发溶血.铜过量还表现 死,高达 250PPm,水稻也将枯死.土壤中含铜量为 为引起 wilson 氏症.据测定,人体内铜过量 100 毫 410ppm 时,萝卜、青菜的生长受到抑制,产量显著 克就会引起腹痛、呕吐,长期摄入过量的铜还会导 下降.土壤的含铜量为 800ppm时 ,萝卜单株鲜重减 致肝硬化. 当铜沉积于脑部引起神经组织病变时,
[1]少 49.6,,青菜减少 930.7,. 则出现小脑运动失调和帕金氏综合症.铜沉积在近
[2][5,1]孙权的研究结果表明,低浓度铜(<100mg,>100mg,>
[6][12]痕量铜即可破坏生物体,高浓度则可致癌.冰(CO)抑制碱式碳酸铜的水解,生产成本较高. 2
2 含铜污染物的来源 目前国内外研究较多的是硫酸铜法.
2+ 鉴于铜的生态效应,无论是水环境还是土壤环 Cu有一定的水解程度,而其氢氧化物的溶度
2+ 境中,都不能使铜的含量过高.自然环境中铜的含 积与碳酸盐的溶度积差不多,所以 Cu与碳酸盐
生成碱式盐. 量总的来说比较低,土壤中约为 2:200ppm.淡水
2- 2+中 大 约 3 微 克 ,升 , 正常海水中平均为 0.25 微 2Cu+HO+2CO=CO?+CuCO?Cu(OH)? 23 232
在工业上,利用铜盐与 碳酸钠或碳酸氢钠反克,升.大气中只有约 0.3 微克,升.
近些年来随着铜矿冶炼、金属加工、机器制造、 应,一般控制 pH 在 5:8 的范围,温度在 40:70?
[13,14,15,16]有机合成、电子工业及其它工业的发展,含铜废水 之间.所制得碱式碳酸铜中铜的质量分数可
[5]的排放成为环境污染的来源.冶炼、电镀生产所排 达到 55.4%.也有人尝试了沸水法的生产工艺,在常
[17]废水含铜量可达几十至数百 ppm.电子工业印制线 压恒温 100?:200?条件下制取碱式碳酸铜.
3.2 利用工业副产品的生产方法 路板行业每年产生大量的蚀板浓铜废液,仅深圳市
每年产生的蚀刻板浓铜废液就达 100kt 以上,所产 前面提到的碱式碳酸铜生产工艺多采用以硫
[7,8,9]生的废液中,铜离子含量可达 120g/L:160g/L. 酸铜晶体或铜粉为原料,对原料的要求很高,因此
含铜高的废水排放到水体,将影响水的质量. 生产成本较高,而且环境污染严重.近年来,利用废 水中铜含量超过 3ppm 产生异昧,超过 15ppm时 无 铜液或废杂铜为原料制备碱式碳酸铜的研究逐渐 法饮用.若用含铜废水灌溉农田,对水稻危害的临 增多.
[14]界浓度为 0.6ppm.铜对水生生物毒性很大,在水中 1987 年 ,美 国 人 Gottfnied 等 提 出 利 用 铜 盐 铜的浓度为 0.5ppm时,能 将 35:100,原生淡水 和碱金属碳酸盐在加热条件下反应生成碱式碳酸 植物毒死.鱼类对铜的敏感超过哺乳动物,尤其是 铜的工艺,此工艺所用的铜盐来自电路蚀刻板废 游离的铜离子对鱼类更是致命的.在一些小河流中 液,反应温度在 40?:0?之间,pH 控制在 6.5 以 曾经发生过铜对水生生物的急性中毒事件,在海岸 上,所得碱式碳酸铜中铜质量分数可达到 55.4%. 和港湾地区曾发生过铜污染,引起牡蛎变绿的事 1993 年,江西铜业公司贵溪冶炼厂研制成功了分
[18]件. 铜液制碱式碳酸铜工艺.利用铜阳极泥湿法处理 3 碱式碳酸铜的制备 生产金银工艺中分铜工序产出的分铜液,与碳酸钠
含铜废液污染指数很高.但同时含铜废液也是 反应制取碱式碳酸铜. 控制反应终点 pH 值在 7: 一种价值不菲的复合资源,其资源回收和再生利用 7.5 之间. 所生产的碱式碳酸铜可用于该厂亚砷酸 的潜力较大.因此若以这些含铜废液为原料生产铜 工段替代部分铜粉作浸砷剂.此工艺的优点是对温 盐产品,将会产生巨大的经济效益和良好的环境效 度要求不高,利用分铜液为原料,成本较低,只要控 益. 制适当的 pH 值,即可得到符合要求的碱式碳酸铜
随着世界各国对木材防腐剂环保标准的提高, 产品.深圳市危险废物处理站作为我国含铜蚀刻废 对环境更友好的碱式碳酸铜逐渐替代了原来的含 液综合利用产业的先行者,己开发出硫酸铜、碱式
[19][7]砷木材防腐剂,因此大大刺激了市场对碱式碳酸铜 碳酸铜、饲料级碱式氯化铜、氢氧化铜等多种铜
[7] 的需求.利用含铜废液生产碱式碳酸铜的研究也不 盐产品. 利用含铜蚀刻液生成碱式碳酸铜的工艺断深入. 是,采用印制电路板含铜蚀刻液和碳酸钠溶液为原 3.1 一般的制备方法 料,经过除杂、中和、溶解、合成、结晶等工艺生产碱
2+ 氨法生产碱式碳酸铜是将铜盐溶液与碳酸氢 式碳酸铜.所得产品中 Cu含量可达 56%,达到了
[20,7]铵溶液反应,在室温下通入空气进行长时间搅拌使 出口级标准.秦海燕等用废电解液和废杂铜为原 蓝色胶体老化,转化为绿色结晶.反应完成后,将滤 料制备碱式碳酸铜取得了较好的效果.该工艺是将 液加热浓缩结晶,控制 pH 值在 8 左右,生成碱式 电镀厂或冶炼厂产生的含铜废液经除杂处理后,加
[10,11]2+ 碳酸铜沉淀,经过滤、干燥后制得成品. 入一定比例的 NaHCO/NaCO混合液与 Cu反应 323
[21]但该工艺所用到的游离态的氨易挥发,氨耗较 制备碱式碳酸铜.刘富强等以废杂铜为原料,用硝 大,合成反应的温度也受到局限,这样想提高反应 酸浸提得到硝酸铜,然后与碳酸氢钠反应,得到碱 速度十分困难,在室温下,要想溶解较大颗粒的铜 式碳酸铜粗品,再通过漂洗得到高纯度的碱式碳酸 料进行反应,需要很长的时间,从而限制了铜料的 铜.
[22,23,24,25]碱式碳酸铜的用途非常广泛.可用于分 来源.且在此工艺中为了保证产品质量,需加入干
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析试剂、有机催化剂、各种无机盐的铜化合物、烟火工艺方法中国, [P].:92109468.X1994.2.16
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〔14〕Gottfried W,Mack E,Witze L.Proess for the 毒剂,还可用作种子的杀菌剂,与沥青混合可防止
Preparation of basic copper carbonate[P}.US: [6,9,26]牲畜和野鼠破坏树苗.在国外,碱式碳酸铜主要 465955,51987.04.21. 用作木材防腐剂、水体杀藻剂、容器育苗、农作物杀 〔15〕潘 家 器.试剂硫酸铜和碳酸铜的制 备 工 艺[J].贵 [27,28]菌和饲料添加剂等. 州化工 ,1994(2):60. 综上所述,用含铜废物生产碱式碳酸铜,即利 〔16〕Daniel S.copper content in synthetic copper 用了某些生产过程的副产品,避免环境污染,又创 carbonate: statisticaa l companison of exper-i 造了用途广泛经济价值很高的工业产品.使原料得 mental and expected results [J].ProQuest Science 到充分利用,符合绿色化学的原则,具有较高的社 Joural,s1998,75(4):45:3456. 会效益. 〔17〕 叶 远 安 . 沸水法制碱式碳酸铜 [P]. 中 国 : ——————————, 8910322.61990.11.21.参考文献 ,
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〔12〕王 水 平.生产碱式碳酸铜或氧化铜的一种高效
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范文三:铜污染与碱式碳酸铜的制备
第26卷第6期2010年6月赤峰学院学报(自然科学版)JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.26No.6
Jun.2010
铜污染与碱式碳酸铜的制备
张
(赤峰学院
摘
晔
赤峰
024000)
化学系,内蒙古
要:过量的铜会危害生物的生存;随着工业的发展,产生的含铜废液明显增加;若随意排放,会造
成环境污染;而合理利用,可生产出具有用途广泛经济价值高的碱式碳酸铜,因此,利用工业副产品,生产碱式碳酸铜,有很高的经济效益和社会效益.
关键词:铜;污染;碱式碳酸铜中图分类号:TQ131.21
文献标识码:A
文章编号:1673-260X(2010)06-0166-03
kg)显著增加小白菜鲜重,高浓度铜(>200mg/kg)
则造成小白菜减产,400mg/kg的外源铜使小白菜减产84%.张国军[3]的研究结果表明.随铜浓度的增加脐橙叶片叶绿素含量,呈先增加后下降的趋势,且Cu浓度越高下降幅度越大;说明低浓度Cu处理可促进脐橙幼苗的光合作用,而高浓度有明显的抑制作用.陈颖[4]的研究结果也证明:低浓度Cu2+有利于叶绿素含量、蛋白质等含量提高,高浓度Cu2+对上述各指标起显著地抑制作用.
铜是动物和人体必需的微量元素.铜是血、肝、脑等铜蛋白的组成成分,有30种以上的蛋白和酶中含有铜,铜也是几种胺氧化酶的必需成分.它们起着维持生命正常发育和新陈代谢的作用.
但是饲料中的铜含量高,可产生铜中毒现象.当摄入的铜过量时,铜在肝中的储量可升高并保持在一个高水平,此水平可能发生肝铜大量释放到血液中,引起溶血和黄疽,肝组织坏死,以致死亡.
铜是人体赖氨酰氧化酶的成分,可促进骨骼的生长发育和骨折的愈合,缺铜会影响骨胶原的成熟,老年人筋骨无力与体内铜含量减少导致赖氨酰氧化酶活力下降有关.缺铜还会导致铁与卟啉合成的血红素减少,使铁的输送和吸收受阻,造成贫血.然而,人每天摄入的铜量也不能过高,否则消化系
肝内含铜量会增加统会受到刺激.人体铜过量时,
数倍.超过忍受限度时,红细胞不能摄取全部铜,铜将会突然释放到血清内,引发溶血.铜过量还表现为引起wilson氏症.据测定,人体内铜过量100毫克就会引起腹痛、呕吐,长期摄入过量的铜还会导致肝硬化.当铜沉积于脑部引起神经组织病变时,则出现小脑运动失调和帕金氏综合症.铜沉积在近
1]
侧肾小管,引起氨基酸尿、糖尿、蛋白尿和尿酸尿.[5,
实验表明,铜是动物和人体必需的微量元素.
微量的铜对生物的生长发育有促进作用.但是,随着工业的发展,含铜废液明显增加,若随意排放,会大大超过自然环境的本底值,从而造成水源土壤污
含铜废液有较大的回收染,危害生物的生存.然而,
和再生利用潜力.利用含铜废液可以生产用途广泛的碱式碳酸铜.碱式碳酸铜可以替代原来的含砷木材防腐剂,使木材防腐剂的环保标准得到提高.1铜的生态效应
研究证明,铜是植物体内多酚氧化酶、氨基氧化酶、酪氨酸酶,抗坏血酸氧化酶、细胞色素氧化酶等的组成部分,是各种氧化酶活性的核心元素,可进行电子的接受与传递,在植物体内的氧化还原反应中发挥重要作用,与叶绿素的形成以及碳水化合
蛋白质合成有密切关系,并能提高植物的呼吸物、
强度.因而植物生长需要少量的铜.植物缺铜时叶绿素减少,叶片出现失绿现象,繁殖器官的发育受到破坏,产量显著下降,严重时死亡.
但是,过量的铜会对植物生长发育产生危害.例如在美国佛罗里达州,土壤的含铜量超过50ppm时,柑桔幼苗生长受到影响.用浓度0.06ppm的铜
若溶液浓溶液灌溉水培水稻,其产量减少15.7%;
产量减少45.1%;若溶液浓度增度增至0.6ppm时,
产量减少64.7%;若增至3.2ppm,水至1.2ppm时,
稻全无收获.
实验还表明,土壤含铜量达200ppm时,小麦枯死,高达250PPm,水稻也将枯死.土壤中含铜量为410ppm时,萝卜、青菜的生长受到抑制,产量显著下降.土壤的含铜量为800ppm时,萝卜单株鲜重减少49.6%,青菜减少930.7%.[1]
孙权[2]的研究结果表明,低浓度铜(
痕量铜即可破坏生物体,高浓度则可致癌[6].2含铜污染物的来源
鉴于铜的生态效应,无论是水环境还是土壤环境中,都不能使铜的含量过高.自然环境中铜的含量总的来说比较低,土壤中约为2~200ppm.淡水中大约3微克/升,正常海水中平均为0.25微克/升.大气中只有约0.3微克/升.
近些年来随着铜矿冶炼、金属加工、机器制造、有机合成、电子工业及其它工业的发展,含铜废水的排放成为环境污染的来源.[5]冶炼、电镀生产所排废水含铜量可达几十至数百ppm.电子工业印制线路板行业每年产生大量的蚀板浓铜废液,仅深圳市
所产每年产生的蚀刻板浓铜废液就达100kt以上,
生的废液中,铜离子含量可达120g/L~160g/L.[7,8,9]
含铜高的废水排放到水体,将影响水的质量.水中铜含量超过3ppm产生异昧,超过15ppm时无
对水稻危害的临法饮用.若用含铜废水灌溉农田,
界浓度为0.6ppm.铜对水生生物毒性很大,在水中铜的浓度为0.5ppm时,能将35~100%原生淡水植物毒死.鱼类对铜的敏感超过哺乳动物,尤其是游离的铜离子对鱼类更是致命的.在一些小河流中曾经发生过铜对水生生物的急性中毒事件,在海岸和港湾地区曾发生过铜污染,引起牡蛎变绿的事件.
3碱式碳酸铜的制备
含铜废液污染指数很高.但同时含铜废液也是一种价值不菲的复合资源,其资源回收和再生利用的潜力较大.因此若以这些含铜废液为原料生产铜盐产品,将会产生巨大的经济效益和良好的环境效益.
随着世界各国对木材防腐剂环保标准的提高,对环境更友好的碱式碳酸铜逐渐替代了原来的含砷木材防腐剂,因此大大刺激了市场对碱式碳酸铜的需求.利用含铜废液生产碱式碳酸铜的研究也不断深入.
3.1一般的制备方法
氨法生产碱式碳酸铜是将铜盐溶液与碳酸氢铵溶液反应,在室温下通入空气进行长时间搅拌使蓝色胶体老化,转化为绿色结晶.反应完成后,将滤液加热浓缩结晶,控制pH值在8左右,生成碱式
干燥后制得成品.[10,11]碳酸铜沉淀,经过滤、
但该工艺所用到的游离态的氨易挥发,氨耗较大,合成反应的温度也受到局限,这样想提高反应速度十分困难,在室温下,要想溶解较大颗粒的铜料进行反应,需要很长的时间,从而限制了铜料的
需加入干来源.且在此工艺中为了保证产品质量,
冰(CO2)抑制碱式碳酸铜的水解,生产成本较高.[12]
目前国内外研究较多的是硫酸铜法.
Cu2+有一定的水解程度,而其氢氧化物的溶度积与碳酸盐的溶度积差不多,所以Cu2+与碳酸盐生成碱式盐.
2Cu2++H2O+2CO32-=CO2↑+CuCO3·Cu(OH)2↓在工业上,利用铜盐与碳酸钠或碳酸氢钠反
温度在40~70℃应,一般控制pH在5~8的范围,
之间[13,14,15,16].所制得碱式碳酸铜中铜的质量分数可达到55.4%.也有人尝试了沸水法的生产工艺,在常压恒温100℃~200℃条件下制取碱式碳酸铜.[17]3.2利用工业副产品的生产方法
前面提到的碱式碳酸铜生产工艺多采用以硫酸铜晶体或铜粉为原料,对原料的要求很高,因此
利用废生产成本较高,而且环境污染严重.近年来,
铜液或废杂铜为原料制备碱式碳酸铜的研究逐渐增多.
1987年,美国人Gottfnied等[14]提出利用铜盐和碱金属碳酸盐在加热条件下反应生成碱式碳酸铜的工艺,此工艺所用的铜盐来自电路蚀刻板废液,反应温度在40℃~0℃之间,pH控制在6.5以上,所得碱式碳酸铜中铜质量分数可达到55.4%.1993年,江西铜业公司贵溪冶炼厂研制成功了分铜液制碱式碳酸铜工艺[18].利用铜阳极泥湿法处理生产金银工艺中分铜工序产出的分铜液,与碳酸钠反应制取碱式碳酸铜.控制反应终点pH值在7~7.5之间.所生产的碱式碳酸铜可用于该厂亚砷酸工段替代部分铜粉作浸砷剂.此工艺的优点是对温度要求不高,利用分铜液为原料,成本较低,只要控制适当的pH值,即可得到符合要求的碱式碳酸铜产品.深圳市危险废物处理站作为我国含铜蚀刻废
碱式液综合利用产业的先行者,己开发出硫酸铜、
碳酸铜[19]、饲料级碱式氯化铜[7]、氢氧化铜等多种铜盐产品.利用含铜蚀刻液生成碱式碳酸铜的工艺[7]是,采用印制电路板含铜蚀刻液和碳酸钠溶液为原
中和、溶解、合成、结晶等工艺生产碱料,经过除杂、
达到了式碳酸铜.所得产品中Cu2+含量可达56%,
出口级标准.秦海燕等[20,7]用废电解液和废杂铜为原料制备碱式碳酸铜取得了较好的效果.该工艺是将电镀厂或冶炼厂产生的含铜废液经除杂处理后,加入一定比例的NaHCO3/Na2CO3混合液与Cu2+反应制备碱式碳酸铜.刘富强等[21]以废杂铜为原料,用硝酸浸提得到硝酸铜,然后与碳酸氢钠反应,得到碱式碳酸铜粗品,再通过漂洗得到高纯度的碱式碳酸铜.
碱式碳酸铜的用途非常广泛[22,23,24,25].可用于分
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析试剂、有机催化剂、各种无机盐的铜化合物、烟火和颜料制造,在原油贮存时可用作脱碱剂,在农业上可用作植物黑穗病的防止剂、杀虫剂和磷毒的解毒剂,还可用作种子的杀菌剂,与沥青混合可防止
碱式碳酸铜主要牲畜和野鼠破坏树苗.[6,9,26]在国外,
用作木材防腐剂、水体杀藻剂、容器育苗、农作物杀菌和饲料添加剂等.[27,28]
综上所述,用含铜废物生产碱式碳酸铜,即利用了某些生产过程的副产品,避免环境污染,又创造了用途广泛经济价值很高的工业产品.使原料得到充分利用,符合绿色化学的原则,具有较高的社会效益.———————————————————
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范文四:制备碱式碳酸铜
制备碱式碳酸铜
(1)由Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备
根据CuSO4跟Na2CO3反应的化学方程式
2CuSO4+2Na2CO3+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑进行计算,称取14gCuSO4·5H2O,16gNa2CO3·10H2O,用研钵分别研细后再混合研磨,此时即发生反应,有“磁磁”产生气泡的声音,而且混合物吸湿很厉害,很快成为“粘胶状”.将混合物迅速投入200mL沸水中,快速搅拌并撤离热源,有蓝绿色沉淀产生.抽滤,用水洗涤沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝绿色晶体.该方法制得的晶体,它的主要成分是Cu2(OH)2CO3,因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关,因而同时可能有蓝色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成,使晶体带有蓝色.如果把两种反应物分别研细后再混合(不研磨),采用同样的操作方法,也可得到蓝绿色晶体.
(2)由Na2CO3溶液跟CuSO4溶液反应制备
分别称取12.5gCuSO4·5H2O,14.3gNa2CO3·10H2O,各配成200mL溶液(溶液浓度为0.25mol·L-1).在室温下,把Na2CO3溶液滴加到CuSO4溶液中,并搅拌,用红色石蕊试纸检验溶液至变蓝为止,得到蓝色沉淀.抽滤,用水洗沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝色晶体.该晶体的主要成分为5CuO·2CO2.如果使沉淀与Na2CO3的接触数日,沉淀将转变为
Cu(OH)2.如果先加热Na2CO3溶液至沸腾,滴加CuSO4溶液时会立即产生黑色沉淀.如果加热CuSO4溶液至沸腾时滴加Na2CO3溶液,产生蓝绿色沉淀,并一直滴加Na2CO3溶液直至用红色石蕊试纸检验变蓝为止,但条件若控制不好的话,沉淀颜色会逐渐加深,最后变成黑色.如果先不加热溶液,向CuSO4溶液中滴加Na2CO3溶液,并用红色石蕊试纸检验至变蓝为止,然后加热,沉淀颜色也易逐渐加深,最后变成黑色.出现黑色沉淀的原因可能是由于产物分解成CuO的缘故.因此,当加热含有沉淀的溶液时,一定要控制好加热时间.
(3)由NaHCO3跟CuSO4·5H2O反应制备
称取4.2gNaHCO3,6.2gCuSO4·5H2O,将固体混合(不研磨)后,投入100mL沸水中,搅拌,并撤离热源,有草绿色沉淀生成.抽滤、洗涤、风干,得到草绿色晶体.该晶体的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2·H2O.
(4)由Cu(NO3)2跟Na2CO3反应制备
将冷的Cu(NO3)2饱和溶液倒入Na2CO3的冰冷溶液(等体积等物质的量浓度)中,即有碱式碳酸铜生成,经抽滤、洗涤、风干后,得到蓝色晶体,其成分为
2CuCO3·Cu(OH)2.由上述几种方法制得的晶体颜色各不相同.这是因为产物的组成与反应物组成、溶液酸碱度、温度等有关,从而使晶体颜色发生变化.从加热分解碱式碳酸铜实验的结果看,由第一种方法制得的晶体分解最完全,产生的气体量最大.
(1)由Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备
根据CuSO4跟Na2CO3反应的化学方程式
2CuSO4+2Na2CO3+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑进行计算,称取14gCuSO4·5H2O,16gNa2CO3·10H2O,用研钵分别研细后再混合研磨,此时即发生反应,有“磁磁”产生气泡的声音,而且混合物吸湿很厉害,很快成为“粘胶状”.将混合物迅速投入200mL沸水中,快速搅拌并撤离热源,有蓝绿色沉淀产生.抽滤,用水洗涤沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝绿色晶体.该方法制得的晶体,它的主要成分是
Cu2(OH)2CO3,因反应产物与温度、溶液的酸碱性等有关,因而同时可能有蓝色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成,使晶体带有蓝色.
如果把两种反应物分别研细后再混合(不研磨),采用同样的操作方法,也可得到蓝绿色晶体.
(2)由Na2CO3溶液跟CuSO4溶液反应制备
分别称取12.5gCuSO4·5H2O,14.3gNa2CO3·10H2O,各配成200mL溶液(溶液浓度为0.25mol·L-1).在室温下,把Na2CO3溶液滴加到CuSO4溶液中,并搅拌,用红色石蕊试纸检验溶液至变蓝为止,得到蓝色沉淀.抽滤,用水洗沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝色晶体.该晶体的主要成分为5CuO·2CO2.如果使沉淀与Na2CO3的饱和溶液接触数日,沉淀将转变为Cu(OH)2.
如果先加热Na2CO3溶液至沸腾,滴加CuSO4溶液时会立即产生黑色沉淀.如果加热CuSO4溶液至沸腾时滴加Na2CO3溶液,产生蓝绿色沉淀,并一直滴加Na2CO3溶液直至用红色石蕊试纸检验变蓝为止,但条件若控制不好的话,沉淀颜色会逐渐加深,最后变成黑色.如果先不加热溶液,向CuSO4溶液中滴加Na2CO3溶液,并用红色石蕊试纸检验至变蓝为止,然后加热,沉淀颜色也易逐渐加深,最后变成黑色.出现黑色沉淀的原因可能是由于产物分解成CuO的缘故.因此,当加热含有沉淀的溶液时,一定要控制好加热时间.
(3)由NaHCO3跟CuSO4·5H2O反应制备
称取4.2gNaHCO3,6.2gCuSO4·5H2O,将固体混合(不研磨)后,投入100mL沸水中,搅拌,并撤离热源,有草绿色沉淀生成.抽滤、洗涤、风干,得到草绿色晶体.该晶体的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2·H2O.
(4)由Cu(NO3)2跟Na2CO3反应制备
将冷的Cu(NO3)2饱和溶液倒入Na2CO3的冰冷溶液(等体积等物质的量浓度)中,即有碱式碳酸铜生成,经抽滤、洗涤、风干后,得到蓝色晶体,其成分为2CuCO3·Cu(OH)2.
由上述几种方法制得的晶体颜色各不相同.这是因为产物的组成与反应物组成、溶液酸碱度、温度等有关,从而使晶体颜色发生变化.从加热分解碱式碳酸铜实验的结果看,由第一种方法制得的晶体分解最完全,产生的气体量最大.
范文五:碱式碳酸铜
碱式碳酸铜
目录[隐藏] 化学性质 物理性质 化学品描述: 制法与用途
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化学性质
化学性质化学式为Cu2(OH)2CO3,又名孔雀石(主要成分是Cu2(OH)2CO3,非纯净物),是一种名贵的矿物宝石。它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质,又称铜锈(铜绿)。在空气中加热会分解为氧化铜、水和二氧化碳。铜绿(铜锈)也是碱式碳酸铜(主要成分是Cu2(OH)2CO3,非纯净物)。铜在空气中与O2,CO2,H2O反应生锈产生铜绿Cu2(OH)2CO3。加热可生成CuO,CO2,H2O。化学方程式:Cu2(OH)2CO3═加热═2CuO+CO2↑+H2O.
在稀的硫酸铜溶液中加入碳酸钠,或将二氧化碳通入氢氧化铜悬浮液中,都可得到碱式碳酸铜沉淀。碱式碳酸铜可看做由氢氧化铜与碳酸铜组成的,实际有氢氧化铜合一个碳酸铜与氢氧化铜合二个碳酸铜两种。前者化学式为CuCO3·Cu(OH)2,是一种草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物,或深绿色的粉状物。由溶液中所得沉淀物初显绿色,放置后在溶液中变成暗绿色。它有毒,原因是它会与胃中的盐酸反应生成铜
离子而造成重金属中毒。中毒后应饮用:1、喝鲜牛乳或蛋清溶液2、硫酸钠溶液3、碳酸氢钠溶液。碱式碳酸铜是铜表面上所生成的绿锈(俗称铜绿)的主要成分。它也以矿物的形式存在于自然界中,俗称孔雀石。它不溶于水,溶于酸,热水中或加热到220℃时分解为氧化铜、水和二氧化碳( 碱式碳酸铜→加热 氧化铜+水+二氧化碳 )。溶于酸并生成相应的铜盐。也溶于氰化物、铵盐和碱金属碳酸盐水溶液而形成铜的络合物。后者化学式为2CuCO3·Cu(OH)2,深天蓝色,很亮的单斜系晶体,或紧密的结晶团状物。它不溶于水,溶于氨水和热而浓的碳酸氢钠溶液而成蓝色,在300℃时分解。碱式碳酸铜可用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂和解毒剂,也用于电镀等方面。
[编辑本段]
物理性质
物理性质Cu2(OH)2CO3·:一种草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物,或深绿色的粉状物。由溶液中所得沉淀物初显绿色,放置后在溶液中变成暗绿色,它不溶于水,溶于酸。也溶于氰化物、铵盐和碱金属碳酸盐水溶液而形成铜的络合物。;Cu(OH)2CO3:深天蓝色很亮的单斜系晶体,或紧密的结晶团状物。它不溶于水,溶于氨水和热而浓的碳酸氢钠溶液而成蓝色。
化学品名称:碱式碳酸铜 (Cu2(OH)2CO3· 和2Cu(OH)2CO3.)
碱式碳酸铜
[编辑本段]
化学品描述:
CuCO3.Cu(OH)2分子量221.12。美观的绿色粉末状晶体。相对密度3.8525,折光率1.655、1.875、1.909,加热至220℃时分解。不溶于水和乙醇,可溶于氨水生成二价铜的氨配合物。溶于酸形成相应的铜盐,溶于氰化物、氨水、铵盐和碱金属碳酸盐的水溶液中,形成铜的配合物。在水中煮沸或在强碱溶液中加热时则可生成褐色的氧化铜。可与硫化氢反应生成硫化铜。在自然界中以孔雀石的形式存在。
在空气中长时间放置,则吸湿并放出二氧化碳,慢慢的变为绿色的孔雀石。在自然界则以蓝铜矿的形式存在。
制法:由硫酸铜与碳酸氢钠研细混合后加入沸水沉淀而得。
溶解性:不溶于冷水和醇,溶于酸,氰化物,氨水和铵盐。
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