氧化銅(CuO)是一種銅的黑色兩性氧化物,稍有吸濕性。氧化銅不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化銨及氰化鉀溶液,氨溶液中緩慢溶解。氧化銅通常作氧化劑,碳、氫氣或者一氧化碳都可以將氧化銅還原成銅。主要用于制人造絲、釉及搪瓷、陶瓷、電池、石油脫硫劑、殺蟲劑,也供制氫、催化劑、綠色玻璃等。銅在氧氣環(huán)境中加熱可以生成氧化銅。 氧化銅的用途
氧化銅作為一種重要具有帶隙較窄帶隙(1.2—1.5eV)的p-型半導(dǎo)體材料由于其獨特的性能,如良好的熱穩(wěn)定性及光化學(xué)穩(wěn)定性、高溫超導(dǎo)性、高電化學(xué)活性、無毒、廉價...[查看全部] 氧化銅的化學(xué)性質(zhì) : 氧化銅性狀介紹_CuO氧化劑氧化銅的用途_CuO的應(yīng)用氧化銅操作存儲安全_CuO防護處理
氧化銅作為氧化劑,能夠與還原劑發(fā)生還原反應(yīng),可以還原氧化銅的有木炭,一氧化碳,氫氣,氨氣,活潑金屬,如鎂,鐵等,生成銅+X(氧化物)。但是一般來說這些還原反應(yīng)并不具有什么經(jīng)濟價值,大多數(shù)是在實驗室發(fā)生的。
一、氫氣還原
實驗用品錐形瓶、粗銅絲、酒精燈、啟普發(fā)生器、鋅粒、稀硫酸(1:4)。
實驗步驟:
(1)在鐵架臺的立柱上,把粗銅絲繞成螺旋形,置于酒精燈外焰上,高溫加熱呈紅熱狀態(tài),使銅絲的螺旋部位有足夠量的黑色氧化銅生成。
(2)用錐形瓶(或集氣瓶)集滿一瓶氫氣。把赤熱的銅絲從酒精火焰上取出稍冷,讓學(xué)生觀察銅絲外表的黑色氧化銅后,緩慢伸進集滿氫氣的錐形瓶口,可見銅絲很快變成紫紅色;隨即取出,銅絲又氧化變黑,再伸進錐形瓶,銅絲又變紅,可以如此反復(fù)若干次。
現(xiàn)象:①黑色固體表面有紅色物質(zhì)生成;②有小水珠生成
化學(xué)方程式:CuO+H?=Cu+H?O (加熱/△)
二、碳還原
用品:試管、單孔塞、酒精燈、鐵架臺、木炭、氧化銅、石灰水。
操作方法及原理:把經(jīng)過烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻,小心地鋪放進試管,并將試管固定在碳還原氧化銅鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管(如圖所示),用酒精燈(可加網(wǎng)罩以使火焰集中并提高溫度)加熱混合物幾分鐘。然后先撤出導(dǎo)氣管,待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析。在這個反應(yīng)里,氧化銅失去氧而變成單質(zhì)銅。這種含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng),叫做還原反應(yīng)。其中碳是還原劑。木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì),它具有還原性。單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)。
現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成光亮的紅色,生成氣體通入澄清的石灰水后,使澄清石灰水變渾濁,若持續(xù)通入,變渾濁的石灰水又會變清。
化學(xué)方程式:2CuO+C=2Cu+CO?↑(高溫)
三、一氧化碳還原
用品:鐵架臺、酒精燈、試管、導(dǎo)管、一氧化碳氣體
操作方法:①先通入CO一會兒 ②加熱 ③停止加熱 ④繼續(xù)通入CO到玻璃管冷卻為止
注:... 查看全文 與氧化銅的性質(zhì)相關(guān)文章 氧化銅的化學(xué)性質(zhì) : 氧化銅性狀介紹_CuO氧化劑氧化銅的化學(xué)性質(zhì)_氧化銅還原反應(yīng)氧化銅操作存儲安全_CuO防護處理
氧化銅作為一種重要具有帶隙較窄帶隙(1.2—1.5eV)的p-型半導(dǎo)體材料由于其獨特的性能,如良好的熱穩(wěn)定性及光化學(xué)穩(wěn)定性、高溫超導(dǎo)性、高電化學(xué)活性、無毒、廉價的制備方法,氧化銅已被廣泛應(yīng)用于催化劑、傳感材料、超導(dǎo)材料、熱電材料、玻璃、陶瓷、鋰離子電池甚至醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
作為催化劑
氧化銅為金屬氧化物,都可作雙氧水的催化劑,但二氧化錳的活性比氧化銅強.
在化學(xué)反應(yīng)里能改變反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)速率(既能提高也能降低)而不改變化學(xué)平衡,且本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑(固體催化劑也叫觸媒)。據(jù)統(tǒng)計,約有90%以上的工業(yè)過程中使用催化劑,如化工、石化、生化、環(huán)保等。
氧化銅用于電池
目前,由于不同形貌納米材料擁有更優(yōu)異的光、電、磁、熱性能,納米材料的可控制備已成為目前材料研究者的一個目標(biāo)。
如氧化銅作為Z常見的過渡金屬氧化物,由于其理論比容量較高(674mAh·g-1)、制備簡單、成本較低等優(yōu)點,已逐漸應(yīng)用于鋰離子電池中,為了提高CuO作為電池負極材料時電極的導(dǎo)電性,限制碳類活性物質(zhì)在電池充放電過程中的體積的變化,從而提高電池的可逆容量、循環(huán)壽命、充放電穩(wěn)定性等電化學(xué)性能,有研究提供了一種用于鋰離子電池的碳芯/氧化銅外殼復(fù)合電極,芯部為碳纖維,外殼為氧化銅薄層;所述的氧化銅薄層具有陣列型的納米針狀結(jié)構(gòu)和納米孔狀結(jié)構(gòu);所述納米針狀結(jié)構(gòu)在氧化銅薄層的外表面,所述納米孔狀結(jié)構(gòu)為貫通氧化銅薄層的孔。
所述的一種用于鋰離子電池的碳芯/氧化銅外殼復(fù)合電極的制備方法,包括鍍銅碳纖維的制備、鍍銅碳纖維的燒結(jié)成型和成型鍍銅碳纖維氈的表面氧化處理。改復(fù)合電極中,氧化銅薄層的納米孔狀結(jié)構(gòu)有利于電解液中的鋰離子輕易通過,進而在碳芯中發(fā)生嵌鋰和脫鋰過程,從而增加鋰離子電池的充放電容量;碳芯部分與氧化銅外殼緊密接觸,既提高了電極的導(dǎo)電性,又緩沖了氧化銅轉(zhuǎn)化過程中的體積變化程度;氧化銅外殼緊密地包裹... 查看全文 與氧化銅的用途相關(guān)文章 氧化銅的用途 : 氧化銅性狀介紹_CuO氧化劑氧化銅的化學(xué)性質(zhì)_氧化銅還原反應(yīng)氧化銅的用途_CuO的應(yīng)用 接觸氧化銅的危害
氧化銅屬于無氣味呈黑褐色穩(wěn)定性物質(zhì),但是人體接觸或者誤服,以及吸入大量氧化銅粉塵可能引起金屬煙熱,出現(xiàn)寒顫、體溫升高,同時可伴有呼吸道刺激癥狀。長期接觸,可能引起呼吸道及眼結(jié)膜刺激、鼻衄、鼻粘膜出血點或潰瘍,甚至鼻中隔穿孔以及皮炎(以上病理反應(yīng)未經(jīng)證實)。
氧化銅的操作
操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。避免產(chǎn)生氧化銅粉塵。避免與還原劑、堿金屬接觸。搬運時輕裝輕卸,防止包裝破損。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
氧化銅包裝運輸
起運時包裝要完整,裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與還原劑、堿金屬、食用化學(xué)品等混裝混運。運輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋,防高溫。車輛運輸完畢應(yīng)進行徹底清掃。
氧化銅儲存
儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠離火種、熱源。應(yīng)與還原劑 、堿金屬 、食用化學(xué)品分開存放,切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
危害防護
工程控制:密閉操作,局部排風(fēng)。
呼吸系統(tǒng)防護:空氣中粉塵濃度超標(biāo)時,必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態(tài)搶救或撤離時,應(yīng)該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:戴化學(xué)安全防護眼鏡。
身體防護:穿防滲透工作服。
手防護:戴橡膠手套。
其他防護:及時換洗工作服。注意個人清潔衛(wèi)生。
接觸、泄漏處理方法
皮膚接觸:脫去氧化銅污染的衣著,用流動清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸 入:脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫(yī)。
食 入:飲足量溫水,催吐。喝雞蛋清或牛奶,使金屬沉淀。就醫(yī)。
危險特性:未有特殊的燃燒爆炸特性。
有害燃燒產(chǎn)物:不燃,必須與還原劑才能燃燒。
滅火方法:消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風(fēng)向滅火。滅火時盡可能將容器從火場移至空曠處。
泄漏處理隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具... 查看全文 與氧化銅安全操作相關(guān)文章 氧化銅操作安全 氧化銅的生產(chǎn)制備 : 氧化銅性狀介紹_CuO氧化劑氧化銅的化學(xué)性質(zhì)_氧化銅還原反應(yīng)氧化銅的用途_CuO的應(yīng)用氧化銅操作存儲安全_CuO防護處理
氧化銅是一種弱兩性黑色氧化物,是常用的氧化劑,也常作為有機反應(yīng)催化劑,制造人造絲和其它銅化合物。在工業(yè)上,氧化銅用作玻璃、搪瓷、陶瓷工業(yè)的著色劑,油漆的防皺劑,光學(xué)玻璃的磨光劑,也能用作其他銅鹽制造的原料,也是制人造寶石的原料。還被用于制造煙火、觸媒、及電鍍行業(yè)。那么氧化銅是如何生產(chǎn)出來的呢,下面就介紹一下氧化銅在實驗室和工業(yè)上的生產(chǎn)制備方法
氧化銅實驗室制法
1、氧化銅可由金屬銅在空氣中加熱,或者加熱分解氫氧化銅、硝酸銅、堿式碳酸銅 等而制得。
2、利用銅鹽如CuSO4與堿(NaOH)反應(yīng)生成Cu(OH)2 ,再將 Cu(OH)2 加熱分解以制得CuO。
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
Cu(OH)2=△=CuO+H2O
3、加熱銅(Cu),使銅與氧氣(O2)反應(yīng)生成氧化銅(CuO)。
2Cu+O2==2CuO
氧化銅工業(yè)制法
1、銅粉氧化法
以銅灰、銅渣為原料經(jīng)焙燒,用煤氣加熱進行初步氧化,以除去原料中的水分和有機雜質(zhì)。生成的初級氧化物自然冷卻,粉碎后,進行二次氧化,得到粗品氧化銅。粗品氧化銅加入預(yù)先裝好1:1硫酸的反應(yīng)器中,在加熱攪拌下反應(yīng)至液體相對密度為原來的1倍,pH值為2~3時即為反應(yīng)終點,生成硫酸銅溶液,靜置澄清后,在加熱及攪拌的條件下,加入鐵刨花,置換出銅,然后用熱水洗滌至無硫酸根和鐵質(zhì)。經(jīng)離心分離、干燥,在450℃下氧化焙燒8h,冷卻后,粉碎至100目,再在氧化爐中氧化,制得氧化銅粉末。
2、銅絲或銅粉硝化
將銅絲或銅粉溶于6mol/L硝酸中保持銅稍過量,加熱至溶液pH值3~4,以除去氫氧化鐵沉淀,然后與10%( 質(zhì)量)的碳酸鈉溶液混合,加熱沸騰,有堿式鹽析出,棄去上層清液,用水充分洗滌、過濾、干燥。將干燥的堿式碳酸銅在充分攪拌下于小火加熱分解為黑色氧化銅粉末:CuCO3·Cu(OH)2=2CuO+CO2↑+H2O
當(dāng)不再有二氧化碳生成,表明分解完全。
3、... 查看全文 與氧化銅生產(chǎn)制備相關(guān)文章 氧化銅的生產(chǎn)制備