哪些銅鹽適合制取堿式碳酸銅?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2023-02-11分類:聚合物瀏覽:357
分子式:CuCO3·Cu(OH)2·XH2O
堿式碳酸銅又稱碳酸銅,呈孔雀綠色,為細(xì)小顆粒的無(wú)定形粉末,密度為3.85,熔點(diǎn)200度分解,不溶于冷水和醇,溶于酸并形成相應(yīng)的銅鹽,溶于氰化物、氫氧化鈉、銨鹽和堿屬碳酸鹽的水溶液而形成銅的配合物. 在堿金屬碳酸鹽溶液中煮沸時(shí),生成褐色氧化銅,在2000C下分解成黑色氧化銅。在硫化氫氣氛中不穩(wěn)定。堿式碳酸銅按CuO:CO2:H2O的比值不同而存在十幾種形式的化合物。工業(yè)生產(chǎn)中,其分子式為CuCO3·Cu(OH)2·XH2O。在水中的溶解度為0.0008%,其分解溫度為200-2200C低毒
可以用;硫酸銅,硝酸銅,氧化銅等
制備堿式碳酸銅的反應(yīng)條件有哪些
1.硫酸銅法。反應(yīng)方程式:
2CuSO4+4NaHCO3==CuCO3·Cu(OH)2↓+2Na2SO4+3CO2↑+H2O
操作方法:將小蘇打配成相對(duì)密度1.05的溶液,先加入反應(yīng)器中,于50℃時(shí),在攪拌下加入經(jīng)精制的硫酸銅溶液,控制反應(yīng)溫度在70~80℃,反應(yīng)以沉淀變?yōu)榭兹妇G色為度,pH值保持在8,反應(yīng)后經(jīng)靜置、沉降,用70~80℃水或去離子水洗滌至洗液無(wú)SO2-4止,再經(jīng)離心分離、干燥,制得堿式碳酸銅成品。[2]
2.硝酸銅法。 操作方法:電解銅與濃硝酸作用生成硝酸銅后,再與碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液反應(yīng)生成堿式碳酸銅,沉淀經(jīng)洗滌、分離脫水、干燥,制得堿式碳酸銅成品。[2]
3.以硝酸銅和碳酸鈉為原料,配制等物質(zhì)的量的三水合硝酸銅和碳酸鈉水溶液,邊混合邊攪拌,此時(shí)即生成藍(lán)綠色膠狀沉淀,室溫下繼續(xù)攪拌,即可生成結(jié)晶狀物質(zhì),過(guò)濾后,在空氣中干燥。便可得到組成為的產(chǎn)品。
或者也可用五水合硫酸銅或一水合乙酸銅及碳酸鉀為原料制得同樣的目的產(chǎn)物。[2]
4.在一大的硬質(zhì)玻璃管中,封入等物質(zhì)的量的三水合硝酸銅和碳酸鈣粉末,安裝一水銀壓力計(jì),加熱使管中物料熔化。如產(chǎn)生的二氧化碳?jí)毫_(dá)到505~808kPa時(shí),即生成組成為2CuCO3·Cu(OH)2的產(chǎn)品。[2]
5.在攪拌下將硫酸銅溶液加入50%的碳酸氫鈉水溶液中:
反應(yīng)溫度為70~80℃,硫酸銅的加入速度以生成的CO2產(chǎn)生的泡沫不溢出為宜,保持反應(yīng)液ph=8,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液煮沸10~15min,堿式碳酸銅會(huì)迅速沉淀下來(lái)。靜置,待上層溶液澄清后分去,沉淀用70~80℃水或去離子水洗滌至不含SO42-離子,然后離心 分 離,在80-100℃ 下 干 燥,即可。[2] 6.銅做正極,放入濃碳酸鈉水溶液中,用直流電電解,正極上即生成堿式碳酸銅。
如何用化合反應(yīng)原理制備堿式碳酸銅
根據(jù)CuSO4跟Na2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式
2CuSO4+2Na2CO3+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑進(jìn)行計(jì)算,稱取14gCuSO4·5H2O,16gNa2CO3·10H2O,用研缽分別研細(xì)后再混合研磨,此時(shí)即發(fā)生反應(yīng),有“磁磁”產(chǎn)生氣泡的聲音,而且混合物吸濕很厲害,很快成為“粘膠狀”.將混合物迅速投入200mL沸水中,快速攪拌并撤離熱源,有藍(lán)綠色沉淀產(chǎn)生.抽濾,用水洗滌沉淀,至濾液中不含SO42-為止,取出沉淀,風(fēng)干,得到藍(lán)綠色晶體.該方法制得的晶體,它的主要成分是
Cu2(OH)2CO3,因反應(yīng)產(chǎn)物與溫度、溶液的酸堿性等有關(guān),因而同時(shí)可能有藍(lán)色的2CuCO3·Cu(OH)2、2CuCO3·3Cu(OH)2和2CuCO3·5Cu(OH)2等生成,使晶體帶有藍(lán)色.
如果把兩種反應(yīng)物分別研細(xì)后再混合(不研磨),采用同樣的操作方法,也可得到藍(lán)綠色晶體.
(2)由Na2CO3溶液跟CuSO4溶液反應(yīng)制備
分別稱取12.5gCuSO4·5H2O,14.3gNa2CO3·10H2O,各配成200mL溶液(溶液濃度為0.25mol·L-1).在室溫下,把Na2CO3溶液滴加到CuSO4溶液中,并攪拌,用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)溶液至變藍(lán)為止,得到藍(lán)色沉淀.抽濾,用水洗沉淀,至濾液中不含SO42-為止,取出沉淀,風(fēng)干,得到藍(lán)色晶體.該晶體的主要成分為5CuO·2CO2.如果使沉淀與Na2CO3的飽和溶液接觸數(shù)日,沉淀將轉(zhuǎn)變?yōu)镃u(OH)2.
如果先加熱Na2CO3溶液至沸騰,滴加CuSO4溶液時(shí)會(huì)立即產(chǎn)生黑色沉淀.如果加熱CuSO4溶液至沸騰時(shí)滴加Na2CO3溶液,產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,并一直滴加Na2CO3溶液直至用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)變藍(lán)為止,但條件若控制不好的話,沉淀顏色會(huì)逐漸加深,最后變成黑色.如果先不加熱溶液,向CuSO4溶液中滴加Na2CO3溶液,并用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)至變藍(lán)為止,然后加熱,沉淀顏色也易逐漸加深,最后變成黑色.出現(xiàn)黑色沉淀的原因可能是由于產(chǎn)物分解成CuO的緣故.因此,當(dāng)加熱含有沉淀的溶液時(shí),一定要控制好加熱時(shí)間.
(3)由NaHCO3跟CuSO4·5H2O反應(yīng)制備
稱取4.2gNaHCO3,6.2gCuSO4·5H2O,將固體混合(不研磨)后,投入100mL沸水中,攪拌,并撤離熱源,有草綠色沉淀生成.抽濾、洗滌、風(fēng)干,得到草綠色晶體.該晶體的主要成分為CuCO3·Cu(OH)2·H2O.
(4)由Cu(NO3)2跟Na2CO3反應(yīng)制備
將冷的Cu(NO3)2飽和溶液倒入Na2CO3的冰冷溶液(等體積等物質(zhì)的量濃度)中,即有堿式碳酸銅生成,經(jīng)抽濾、洗滌、風(fēng)干后,得到藍(lán)色晶體,其成分為2CuCO3·Cu(OH)2.
由上述幾種方法制得的晶體顏色各不相同.這是因?yàn)楫a(chǎn)物的組成與反應(yīng)物組成、溶液酸堿度、溫度等有關(guān),從而使晶體顏色發(fā)生變化.從加熱分解堿式碳酸銅實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看,由第一種方法制得的晶體分解最完全,產(chǎn)生的氣體量最大.
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