Introduktion til kobber (II) Chlorid
Kobber (II) chlorid, også kendt som cupric chlorid, er en uorganisk forbindelse med formlen cucl₂. Den findes i to former: den gulaktige - brun vandfri form og den blå - grønne dihydratform (cucl₂ · 2H₂O). Begge disse former forekommer naturligt, skønt sjældent som mineraler tolbachit og eriochalcit. I industrielle omgivelser anvendes kobber (II) chlorid i vid udstrækning som co - katalysator i forskellige kemiske reaktioner, især i wacker -processen til fremstilling af acetaldehyd fra ethylen.
● Råmaterialer til kobber II -chloridproduktion
For at fremstille kobber (II) chlorid er flere råvarer nødvendige. De primære kilder til kobber inkluderer metalliske kobber, kobberoxider og kobbersalte såsom kobber (II) carbonat. Klorgas (CL₂) og saltsyre (HCI) anvendes også i vid udstrækning i produktionsprocessen.
● Kobberkilder
Kobber kan hentes fra forskellige forbindelser, såsom metallisk kobber, kobberhydroxid (Cu (OH) ₂) og kobbercarbonat (CUCO₃). Disse forbindelser reagerer let med saltsyre for at producere det ønskedeCupric chlorid dihydrat(Cucl₂ · 2H₂o).
● klor og andre kemikalier
Klorgas er en vital reaktant i fremstillingen af kobber (II) chlorid. Det bruges til direkte klorering af kobber. Saltsyre er et andet essentielt kemikalie, der anvendes i alternative syntesemetoder, især når man beskæftiger sig med kobberoxider eller carbonater.
● Chloreringsproces
Den primære industrielle metode til fremstilling af kobber (II) chlorid involverer chlorering af kobber. Denne proces forekommer ved forhøjede temperaturer, hvor kobber reagerer direkte med klorgas, hvilket resulterer i dannelse af kobber (II) chlorid. Reaktionen er meget eksoterm og frigiver en betydelig mængde varme.
● Høj - Temperaturreaktion med kobber
For at starte denne proces opvarmes kobber til en rød - varm temperatur, der spænder fra 300 - 400 ° C. Ved denne temperatur reagerer kobber med klorgas til dannelse af smeltet kobber (II) chlorid. Reaktionen fortsætter som følger:
\ [\ tekst {cu (s) + cl} _2 \ tekst {(g) → cucl} _2 \ tekst {(l)} \]
● Procesens eksoterme karakter
Denne reaktion er eksoterm, hvilket betyder, at den frigiver varme. Den eksoterme natur driver ikke kun reaktionen fremad, men hjælper også med at opretholde den nødvendige temperatur for at reaktionen skal fortsætte effektivt.
● Alternative synteser af kobber II -klorid
Bortset fra direkte klorering er der adskillige alternative metoder til at syntetisere kobber (II) chlorid. Disse metoder involverer ofte anvendelse af kobberhydroxider, oxider eller carbonater, der reagerer med saltsyre.
● Brug af kobberbaser
Kobberbaser såsom kobber (II) hydroxid og kobber (II) carbonat kan reagere med saltsyre til dannelse af kobber (II) chlorid og vand:
\ [\ tekst {cu (OH)} _ 2 + 2 \ tekst {hcl} → \ tekst {cucl} _2 + 2 \ tekst {h} _2 \ tekst {o} \]
\ [\ tekst {cuco} _3 + 2 \ tekst {hcl} → \ tekst {cucl} _2 + \ tekst {h} _2 \ tekst {o} + \ tekst {co} _2 \]
● Elektrokemiske metoder
Elektrolyse af vandigt natriumchlorid ved anvendelse af kobberelektroder kan også producere kobber (II) chlorid. I denne metode føres en elektrisk strøm gennem opløsningen, hvilket får kobber til at oxidere og danne kobberioner, der derefter reagerer med chloridioner for at danne Cucl₂. Denne metode anvendes imidlertid mindre almindeligt på grund af emissionen af klorgas og den praktiske tilgængelighed af mere effektive Chloralkali -processer.
● Oprensningsteknikker
Når den er syntetiseret, skal kobber (II) chloridopløsningen oprenses. Krystallisation er en af de mest almindelige teknikker, der bruges til dette formål.
● Krystallisationsmetoder
For at rense kobber (II) -chlorid blandes opløsningen ofte med varmt fortyndet saltsyre og afkøles derefter i et calciumchlorid (cacl₂) isbad. Dette resulterer i dannelsen af blå - grønne krystaller af cupric chlorid -dihydrat.
● Haltsyre og kølebade rolle rolle
Hydrochlorsyre stabiliserer kobber (II) -chloridet i opløsning og forhindrer for tidlig hydrolyse. Kølebadet hjælper med hurtig krystallisation af kobber (II) chlorid, hvilket sikrer høj renhed.
● Kemiske reaktioner, der involverer kobber II -klorid
Kobber (II) Chlorid er et alsidigt kemikalie, der deltager i forskellige reaktioner, herunder redoxreaktioner, hydrolyse og dannelsen af koordinationskomplekser.
● Redox -reaktioner og koordinationskomplekser
Kobber (II) Chlorid fungerer som en mild oxidant og er tilbøjelig til koordinering med andre ioner og molekyler. For eksempel kan det danne komplekse ioner som \ ([cucl3]^{-} \) og \ ([cucl4]^{2 -} \), når de reageres med saltsyre eller andre chloridkilder.
● Hydrolyse og nedbrydning
Kobber (II) Chlorid kan gennemgå hydrolyse, når den behandles med en base, udfældet som kobber (II) hydroxid:
\;
Det nedbrydes også omkring 400 ° C til dannelse af kobber (I) chlorid og klorgas, der fuldstændigt nedbrydes nær 1.000 ° C.
● Industrielle applikationer
Kobber (II) Chlorides applikationer er omfattende og varierede med primær anvendelse i industriel katalyse.
● Katalysator i Wacker -processen
En af de største industrielle anvendelser af kobber (II) -chlorid er i Wacker -processen som en CO - katalysator med palladium (II) chlorid. Denne proces konverterer ethen til acetaldehyd:
\;
Kobber (II) Chlorid hjælper med at regenerere palladium (II) -chlorid, hvorved den katalytiske cyklus opretholdes.
● Syntese af organiske forbindelser
Kobber (II) Chlorid bruges til at klorinere aromatiske kulbrinter og alfa -positionen af carbonylforbindelser. Det oxideres også fenoler til quinoner eller koblede produkter, som er afgørende mellemprodukter i organiske synteser.
● Niche og specialiserede anvendelser
Foruden brede industrielle anvendelser finder kobber (II) chlorid applikationer inden for specialiserede felter.
● Pyroteknik og farvelægning
Kobber (II) Chlorid bruges i pyroteknik til at producere blå og grønne flammefarver. Denne egenskab gør det til en efterspurgt - efter forbindelse i fyrværkeriindustrien.
● Fugtighedsindikatorer og andre applikationer
Cobalt - Gratis fugtighedsindikatorkort ved hjælp af kobber (II) -chlorid er tilgængelige på markedet. Disse indikatorer ændrer farve baseret på fugtighedsniveauer. Forbindelsen bruges også som en mordant i tekstilindustrien, et træ -konserveringsmiddel og en vandrenser.
● Overvejelser om sundhed og sikkerhed
Kobber (II) Chlorid er et giftigt stof og skal håndteres med omhu. Den tilladte grænse for vandige kobberioner i drikkevand, der er indstillet af den amerikanske EPA, er 1,3 ppm. Eksponering for høje koncentrationer kan føre til alvorlige sundhedsmæssige problemer, herunder CNS -lidelser og hæmolyse.
● Toksicitet og tilladte eksponeringsgrænser
Eksponering for kobber (II) chlorid kan resultere i hovedpine, diarré, blodtrykfald og feber. Lang - Termeksponering kan føre til kroniske sundhedsmæssige problemer og understrege behovet for streng overholdelse af sikkerhedsretningslinjer.
● Miljøpåvirkning og forskrifter
Kobber (II) Chlorid er også et miljøhensyn, især for vand- og jordmikrober. Det hæmmer aktiviteten af denitrificerende bakterier, hvilket påvirker jordens fertilitet og økosystembalancen.
● Konklusion og fremtidige retninger
For at opsummere kan kobber (II) chlorid opnås ved hjælp af flere metoder, herunder direkte klorering af kobber, reaktioner med kobberbaser og elektrokemiske metoder. Forbindelsen har omfattende industrielle anvendelser, især som en katalysator, og nicheapplikationer inden for pyroteknik og fugtighedsindikatorer. Det er dog vigtigt at håndtere det med omhu på grund af dets toksicitet og miljøpåvirkning. Fremtidige fremskridt kan fokusere på mere bæredygtige produktionsmetoder og bredere anvendelser i industrielle og forskningsindstillinger.
OmHongyuan nye materialer
Hangzhou Hongyuan New Materials Co., Ltd. (Hangzhou Fuyang Hongyuan Renewable Resources Co., Ltd.) blev oprettet i december 2012 og erhvervet Hangzhou Haoteng Technology Co., Ltd. i december 2018. Beliggende i XinDeng New Area, Fuyang Economic and Technological Development Zone, Hangzhou City, Zhejiang provins, Hongyuan Forskning, udvikling, produktion og salg af metalpulver og kobbersaltprodukter. Med en investering på 350 millioner yuan og et planteområde på 50.000 kvadratmeter driver virksomheden flere produktionslinjer og har en årlig omfattende kapacitet på 35.000 tons.
Posttid: 2024 - 10 - 14 10:15:05