Einführung in Kupfer (ii) Chlorid
Kupfer (ii) Chlorid, auch als Cupric Chlorid bekannt, ist eine anorganische Verbindung mit der Formel cucl₂. Es existiert in zwei Formen: die gelbliche - brauner wasserfreie Form und die blaue - grün Dihydratform (Cucl₂ · 2H₂o). Beide Formen treten natürlich auf natürliche Weise auf, wenn auch selten wie die Mineralien Tolbachit bzw. Eriochalcit. In industriellen Umgebungen wird Kupfer (II) Chlorid häufig als KO -Katalysator bei verschiedenen chemischen Reaktionen verwendet, insbesondere im Wacker -Verfahren zur Herstellung von Acetaldehyd aus Ethylen.
● Rohstoffe für Kupfer -II -Chloridproduktion
Um Kupfer (II) Chlorid zu produzieren, sind mehrere Rohstoffe erforderlich. Die primären Kupferquellen umfassen metallische Kupfer, Kupferoxide und Kupfersalze wie Kupfer (II) Carbonat. Chlorgas (CL₂) und Salzsäure (HCL) werden ebenfalls intensiv im Produktionsprozess verwendet.
● Kupferquellen
Kupfer kann aus verschiedenen Verbindungen wie metallischem Kupfer, Kupferhydroxid (Cu (OH) ₂) und Kupfer -Carbonat (CUCO₃) bezogen werden. Diese Verbindungen reagieren leicht mit Salzsäure, um die gewünschten zu erzeugenCupric Chlorid Dihydrat(Cucl₂ · 2h₂o).
● Chlor und andere Chemikalien
Chlorgas ist ein wichtiger Reaktant bei der Herstellung von Kupfer (II) Chlorid. Es wird für die direkte Chlorierung von Kupfer verwendet. Salzsäure ist eine weitere wesentliche Chemikalie, die bei alternativen Synthesemethoden verwendet wird, insbesondere im Umgang mit Kupferoxiden oder Carbonaten.
● Chlorierungsprozess
Die primäre industrielle Methode zur Herstellung von Kupfer (II) Chlorid beinhaltet die Chlorierung von Kupfer. Dieser Prozess tritt bei erhöhten Temperaturen auf, bei denen Kupfer direkt mit Chlorgas reagiert, was zur Bildung von Kupfer (II) -Chlorid führt. Die Reaktion ist sehr exotherm und setzt eine erhebliche Menge Wärme frei.
● Hoch - Temperaturreaktion mit Kupfer
Um diesen Prozess zu initiieren, wird Kupfer auf eine rote Temperatur im Bereich von 300 - 400 ° C erhitzt. Bei dieser Temperatur reagiert Kupfer mit Chlorgas, um geschmolzenes Kupfer (II) Chlorid zu bilden. Die Reaktion verläuft wie folgt:
\ [\ text {cu (s) + cl} _2 \ text {(g) → cucl} _2 \ text {(l)} \]
● exotherme Natur des Prozesses
Diese Reaktion ist exotherm, was bedeutet, dass sie Wärme freigibt. Die exotherme Natur treibt nicht nur die Reaktion voran, sondern hilft auch bei der Aufrechterhaltung der Temperatur, die für die Reaktion erforderlich ist, um effizient vorzugehen.
● Alternative Synthesen von Kupfer -II -Chlorid
Abgesehen von direkter Chlorierung gibt es mehrere alternative Methoden zur Synthese von Kupfer (ii) Chlorid. Diese Methoden beinhalten häufig die Verwendung von Kupferhydroxiden, Oxiden oder Carbonaten, die mit Salzsäure reagieren.
● Verwenden von Kupferbasen
Kupferbasen wie Kupfer (II) Hydroxid und Kupfer (II) können mit Hydrochlorsäure reagieren, um Kupfer (II) Chlorid und Wasser zu bilden:
\ [\ text {cu (oh)} _ 2 + 2 \ text {hcl} → \ text {cucl} _2 + 2 \ text {h} _2 \ text {o} \]
\ [\ text {cuco} _3 + 2 \ text {hcl} → \ text {cucl} _2 + \ text {h} _2 \ text {o} + \ text {co} _2 \]
● Elektrochemische Methoden
Die Elektrolyse von wässrigem Natriumchlorid unter Verwendung von Kupferelektroden kann auch Kupfer (II) Chlorid erzeugen. Bei dieser Methode wird ein elektrischer Strom durch die Lösung geleitet, wodurch Kupfer Kupfer oxidiert und bildet, die dann mit Chloridionen reagieren, um Cucl₂ zu bilden. Diese Methode wird jedoch aufgrund der Emission von Chlorgas und der praktischen Verfügbarkeit effizienterer Chloralkali -Prozesse seltener angewendet.
● Reinigungstechniken
Nach der Synthese muss die Kupfer (ii) Chloridlösung gereinigt werden. Die Kristallisation ist eine der häufigsten Techniken für diesen Zweck.
● Kristallisationsmethoden
Um Kupfer (II) -Chlorid zu reinigen, wird die Lösung häufig mit heißer Verdünnungshälzsäure gemischt und dann in einem Calciumchlorid (CaCl₂) Eisbad abgekühlt. Dies führt zur Bildung von blauen - grünen Kristallen von Kupferchlorid -Dihydrat.
● Rolle von Salzsäure und Kühlbädern
Die Salzsäure -Salzsäure stabilisiert das Kupfer (II) Chlorid in Lösung und verhindert eine vorzeitige Hydrolyse. Das Kühlbad unterstützt die schnelle Kristallisation von Kupfer (II) Chlorid und sorgt für eine hohe Reinheit.
● Chemische Reaktionen mit Kupfer -II -Chlorid
Kupfer (ii) Chlorid ist eine vielseitige Chemikalie, die an verschiedenen Reaktionen beteiligt ist, einschließlich Redoxreaktionen, Hydrolyse und der Bildung von Koordinationskomplexen.
● Redoxreaktionen und Koordinationskomplexe
Kupfer (ii) Chlorid wirkt als mildes Oxidationsmittel und ist anfällig für die Koordination mit anderen Ionen und Molekülen. Zum Beispiel kann es komplexe Ionen wie \ ([cucl3]^{-} \ \) und \ ([cucl4]^{2 -} \) bilden, wenn sie mit Hydrochlorsäure oder anderen Chloridquellen reagiert werden.
● Hydrolyse und Zersetzung
Kupfer (ii) Chlorid kann bei Behandlung mit einer Basis hydrolyse unterzogen werden, was als Kupfer (ii) Hydroxid ausfällt:
\ [\ text {cucl} _2 + 2 \ text {naOH} → \ text {cu (oh)} _ 2 + 2 \ text {naCl} \]
Es zersetzt sich auch um 400 ° C, um Kupfer (I) Chlorid und Chlorgas zu bilden, wobei sich nahezu 1.000 ° C vollständig zersetzt.
● Industrielle Anwendungen
Die Anwendungen von Kupfer (ii) Chlorid sind umfangreich und unterschiedlich, wobei die industrielle Katalyse primär verwendet wird.
● Katalysator im Wacker -Prozess
Eine der wichtigsten industriellen Anwendungen von Kupfer (ii) Chlorid ist im Wacker -Prozess als CO - Catalysator mit Palladium (ii) Chlorid. Dieser Prozess wandelt Ethen in Acetaldehyd um:
\ [\ text {c} _2 \ text {h} _4 + \ text {pdcl} _2 + \ text {h} _2 \ text {o} → \ text {ch} _3 \ text {cho} + \ text {pd} + 2 {text {hcl {hcl} \ \]
Kupfer (ii) Chlorid hilft bei der Regeneration von Palladium (ii) Chlorid und wodurch der katalytische Zyklus aufrechterhalten wird.
● Synthese organischer Verbindungen
Kupfer (ii) Chlorid wird verwendet, um aromatische Kohlenwasserstoffe und die Alpha -Position von Carbonylverbindungen zu chlorieren. Es oxidiert auch Phenole zu Chinonen oder gekoppelten Produkten, die in organischen Synthesen entscheidende Zwischenprodukte sind.
● Nische und spezialisierte Verwendungen
Zusätzlich zu breiten industriellen Verwendungen findet Kupfer (II) Chlorid Anwendungen in speziellen Bereichen.
● Pyrotechnik und Malbucher
Kupfer (ii) Chlorid wird in Pyrotechnik zur Herstellung blauer und grüner Flammenfarben verwendet. Dieses Eigentum macht es zu einem gesuchten Nachverbinden in der Feuerwerksbranche.
● Feuchtigkeitsindikatoren und andere Anwendungen
Kobalt - kostenlose Feuchtigkeitsindikatorkarten mit Kupfer (ii) Chlorid sind auf dem Markt erhältlich. Diese Indikatoren verändern die Farbe basierend auf der Luftfeuchtigkeit. Die Verbindung wird auch als Unterkunft in der Textilindustrie, als Holzkonservierungsmittel und als Wasserreiniger verwendet.
● Überlegungen zur Gesundheit und Sicherheit
Kupfer (ii) Chlorid ist eine giftige Substanz und muss mit Sorgfalt behandelt werden. Die zulässige Grenze von wässrigen Kupferionen in Trinkwasser, die von der US -amerikanischen EPA festgelegt wurden, beträgt 1,3 ppm. Die Exposition gegenüber hohen Konzentrationen kann zu schweren Gesundheitsproblemen führen, einschließlich ZNS -Störungen und Hämolyse.
● Toxizität und zulässige Expositionsgrenzen
Die Exposition gegenüber Kupfer (II) Chlorid kann zu Kopfschmerzen, Durchfall, Blutdruckabfall und Fieber führen. Long - Semester -Exposition kann zu chronischen Gesundheitsproblemen führen und die Notwendigkeit einer strikten Einhaltung der Sicherheitsrichtlinien betonen.
● Umweltauswirkungen und Vorschriften
Kupfer (ii) Chlorid ist ebenfalls ein Umweltanliegen, insbesondere bei Wasser- und Bodenmikroben. Es hemmt die Aktivität von Denitrifizierungen von Bakterien und beeinflusst so die Bodenfruchtbarkeit und das Ökosystem -Gleichgewicht.
● Schlussfolgerung und zukünftige Anweisungen
Zusammenfassend kann Kupfer (II) Chlorid durch verschiedene Methoden erhalten werden, einschließlich direkter Chlorierung von Kupfer, Reaktionen mit Kupferbasen und elektrochemischen Methoden. Die Verbindung hat umfangreiche industrielle Verwendungen, insbesondere als Katalysator, und Nischenanwendungen in Pyrotechnik- und Feuchtigkeitsindikatoren. Es ist jedoch entscheidend, aufgrund ihrer Toxizität und Umweltauswirkungen mit Sorgfalt umzugehen. Zukünftige Fortschritte können sich auf nachhaltigere Produktionsmethoden und breitere Anwendungen in Industrie- und Forschungsumgebungen konzentrieren.
UmHongyuan Neue Materialien
Hangzhou Hongyuan New Materials Co., Ltd. (Hangzhou Fuyang Hongyuan Renenable Resources Co., Ltd.) wurde im Dezember 2012 gegründet und erwarb im Dezember 2018 Hangzhou Haoteng Technology Co., Ltd., Ltd. Entwicklung, Produktion und Verkauf von Metallpulver und Kupfersalzprodukten. Mit einer Investition von 350 Millionen Yuan und einer Anlagenfläche von 50.000 Quadratmetern betreibt das Unternehmen mehrere Produktionslinien und verfügt über eine jährliche umfassende Kapazität von 35.000 Tonnen.
Postzeit: 2024 - 10 - 14 10:15:05