氯化銅
氯化銅(英文名稱:cupric chloride),別名二氯化銅,無機化合物。化學式為CuCl2,摩爾質量為134.45g/摩爾,密度為3.39g/cm3。氯化銅為棕黃色結晶粉末,具有吸濕性,可溶于水、甲醇、乙醇等。其二水合物為綠色菱形或棱形晶體,屬單斜晶系,在潮濕空氣中易潮解,在干燥空氣中易風化。氯化銅溶于水呈酸性,易與堿反應,可被金屬取代,與有機物絡合。制備氯化銅的方法有鹽酸法和氯化法,也可以從銅鐵礦中獲得(化學式是CuCl2)和水氯銅礦(CuCl2·2H2O)等礦物中提取。
氯化銅會刺激皮膚,粉塵會刺激眼睛,引起角膜潰瘍。氯化銅可在工業領域用作有機合成催化劑;用作電鍍液中增加銅離子添加劑;石油工業脫溴、脫硫和純化劑;金屬冶煉;木材防腐;殺蟲劑等。它可用于水的凈化和消毒,也可作為食品色素應用于生活領域。也可以用在影視技術上。
自然來源 編輯本段
氯化銅的天然礦物是黃銅礦(化學式是CuCl2)和水氯銅礦(CuCl2·2H2O)氯氧化銅是銅的氯化物礦物。屬隕氯鐵族。單斜晶系。晶體呈板狀、細長纖維狀;集合體呈苔蘚狀、塔架覆層附著在玄武巖上。褐色至金黃色,珍珠光澤,半透明。1982年,在堪察加半島托爾巴契克火山的北部破火山口發現了第一個火山渣錐。綠泥石是一種含有結晶水的氯化銅礦物。斜方晶系。晶體呈短柱狀、毛發狀;聚集體看起來像羊毛、球粒狀、花朵狀。淡綠藍色至淡藍綠色,有時帶淡黃色調,玻璃狀透明;硬度2.5,完全解理。1870年,在意大利那不勒斯外倫山的一維蘇威建筑群中被發現。
理化性質 編輯本段
物理性質
氯化銅是棕黃色結晶粉末,化學式為CuCl2,摩爾質量為134.45g/摩爾,密度為3.39g/Cm3,熔點630℃,在993℃會分解成氯化亞銅。它是吸濕性的,可溶于水、甲醇、乙醇等。
水合物:氯化銅從水溶液中結晶時,不同溫度下結晶水的量不同。含二水合物的鹽在26℃~42℃沉淀,含四水合物的鹽在15℃以下,在15℃~25℃沉淀.含三水合物的鹽在7℃沉淀,含一水合物的鹽在42℃以上沉淀,在100℃得到無水鹽。其中二水氯化銅為綠色菱形或棱形晶體,屬于單斜晶系。密度為2.54g/Cm3,在潮濕空氣中易潮解,在干燥空氣中易風化。易溶于水、氯化銨、丙酮、醇及醚中。110℃時,結晶水失去,形成無水物質(CuCl2)
化學性質
配合反應:在CuCl2 2濃水溶液中,它能形成黃色[CuCI4]2-而CuCl2 2的稀溶液由于水分子的取代而呈淡藍色[CuCI4]2-中的CI-,形成了[Cu(H2O)4]2+。CuCl2的濃溶液通常是黃綠色或綠色,因為溶液中還含有[CuCI4]2-和[Cu(H2O)4]2+。
與金屬置換:氯化銅與鋅、諸如鐵的金屬經歷置換反應以生成元素銅。
受熱分解與電解:氯化銅會在993℃分解生成氯化亞銅。氯化銅的電解將產生元素銅和氯。
與硫化物反應:氯化銅和硫化亞銅、硫化亞鐵等硫化物反應生成CuCl2 2二聚體和單質硫。
與堿反應:氯化銅與氫氧化鈉相遇,生成淡藍色的氫氧化銅沉淀。
制備方法 編輯本段
鹽酸法:氯化銅可以通過用鹽酸溶解氧化銅來制備。
氯化法:通過用氯氣氧化電解銅顆粒來制備氯化銅。
分子結構 編輯本段
無水氯化銅(CuCl2)它具有聚合鏈結構,由共享對邊的平面CuCl4單元組成。水合氯化銅(CuCl2·2H2O)結構和無水氯化銅(CuCl2)相似。不同的是銅原子周圍的正方形平面的頂點分別是兩個氯原子(兩個Cu-CI鍵)和兩個羥基(兩個Cu-OH鍵)。
應用領域 編輯本段
工業領域:氯化銅被用作增加電鍍浴中銅離子的添加劑;石油工業脫溴、脫硫和純化劑;金屬冶煉;木材防腐;殺蟲劑等。
催化劑:氯化銅用于乙烯液相氧化制乙醛、有機合成催化劑,例如乙烯氯化成二氯乙烷和烴脫氫。在氯化鈀、在氯化銅的存在下,用空氣將烯烴氧化成醛或酮的過程稱為瓦克氧化反應。具有末端雙鍵的烯烴被氧化成甲基酮。例如:在氯化鈀和氯化銅溶液中,乙烯可被氧化成乙醛。
制作玻璃:膠體銅顯色玻璃,通常由鈉鈣硅酸鹽玻璃組成,由氧化亞銅制成、通過添加一定量的還原劑和二氧化錫,在弱還原條件下熔化著色劑,如氯化銅。由玻璃制成,需要重新加熱才能顯示紅色。
染色:用氯化銅等金屬鹽處理可以提高染色產品的水洗牢度或耐光牢度,因為金屬銅可以與染料分子中的相關官能團發生反應,如-COOH或-OH、NH2的絡合作用等,不僅封閉了水溶性基團,降低了染料分子相關官能團的電子云密度,而且由于相對分子量的增加,降低了水溶性基團的相對含量,不僅提高了染色產品的濕處理牢度,使顏色越來越深,而且提高了染色產品的耐光牢度,從而提高了染色產品的質量。
凈水消毒:硫酸銅可用于凈水廠,去除水源中的藻類、氯氣、氯化銅等藥劑。使用時必須考慮對魚類的影響。自來水過濾罐中經常使用銅鹽,銅離子在過濾層中會變成不溶物,很容易被去除。此外,還要注意抗藥性藻類的殘留、繁殖,會使氯氣、銅鹽的藥效下降。
食品色素:葉綠素銅鈉鹽是一種食用色素,是由綠色植物或葉綠素制成的綠色色素葉綠素一般用丙酮提取,然后與硫酸酮或氯化銅反應,用銅離子置換葉綠素中的鎂離子,再用氯化鈉溶液皂化,最后制成粉末。粉末狀葉綠素銅鈉鹽呈深綠色,易溶于水,其水溶液呈藍綠色,明亮透明,對光和熱穩定,耐儲存,使用方便,對人體安全。
影視技術:銅調是印染工藝中制作平模的一種方法。銅調是用銅調液對反洗后的模具上的負像銀進行處理,形成防染層。銅混合溶液含有氯化銅、檸檬酸鈉和鐵氰化鉀等氯化銅與檸檬酸鈉形成絡合物,以避免其與鐵氰化鉀反應生成鐵氰化銅沉淀。當平模進入銅混合溶液時,銅混合反應立即發生首先,快速擴散的鐵氰化物離子與印模乳劑中的負像銀反應生成亞鐵氰化物離子,亞鐵氰化物離子與銅絡離子反應生成亞鐵氰化銅沉淀,形成防染層。
安全事項 編輯本段
毒性:大鼠口服LD50:140mg/kg。
健康危害:氯化銅會刺激皮膚,粉塵會刺激眼睛,引起角膜潰瘍。生產人員應穿工作服,戴口罩、手套等勞動防護用品,生產設備密閉,車間通風良好。下班后要洗淋浴。
急救措施:吸入:呼吸新鮮空氣。攝入:給予大量水;誘導嘔吐;就醫。眼睛:用水沖洗15分鐘;如果損傷是由固體引起的,請就醫。皮膚:用水沖洗。
儲存運輸:屬無機有毒品。應貯存在陰涼、通風、干燥的庫房內。注意防潮,不要露天堆放。不能與可食用物品一起儲存和運輸。運輸過程中,應避免雨淋和日曬。裝卸時要小心輕放,防止包裝破損和潮解。
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