Εισαγωγή στο χλωριούχο χαλκό (ii)
Το χλωριούχο χαλκό (II), γνωστό και ως χλωριούχο χαλκικό, είναι μια ανόργανη ένωση με τον τύπο Cucl₂. Υπάρχει σε δύο μορφές: η κιτρινωπή - καφέ άνυδρη μορφή και η μπλε - πράσινη διένυδρη μορφή (cucl₂ · 2h₂o). Και οι δύο αυτές μορφές εμφανίζονται φυσικά, αν και σπάνια, όπως τα ορυκτά Tolbachite και Eriochalcite, αντίστοιχα. Σε βιομηχανικές ρυθμίσεις, το χλωριούχο χαλκό (II) χρησιμοποιείται ευρέως ως καταλύτης CO - σε διάφορες χημικές αντιδράσεις, ειδικά στη διαδικασία Wacker για την παραγωγή ακεταλδεΰδης από αιθυλενίου.
● Πρώτες ύλες για παραγωγή χλωριούχου χαλκού II
Για την παραγωγή χλωριούχου χαλκού (II), απαιτούνται αρκετές πρώτες ύλες. Οι κύριες πηγές χαλκού περιλαμβάνουν μεταλλικό χαλκό, οξείδια χαλκού και άλατα χαλκού όπως ανθρακικό χαλκό (II). Το αέριο χλωρίου (CL₂) και το υδροχλωρικό οξύ (HCl) χρησιμοποιούνται επίσης εκτενώς στη διαδικασία παραγωγής.
● Πηγές χαλκού
Ο χαλκός μπορεί να προέρχεται από διάφορες ενώσεις όπως ο μεταλλικός χαλκός, το υδροξείδιο του χαλκού (Cu (OH) ₂) και το ανθρακικό χαλκό (Cuco₃). Αυτές οι ενώσεις αντιδρούν εύκολα με υδροχλωρικό οξύ για να παράγουν το επιθυμητόΔισδρώμα χλωριούχου χλωριούχου(Cucl₂ · 2h₂o).
● Χλώριο και άλλες χημικές ουσίες
Το αέριο χλωρίου είναι ένα ζωτικό αντιδραστήριο στην παρασκευή χλωριούχου χαλκού (II). Χρησιμοποιείται για την άμεση χλωρίωση του χαλκού. Το υδροχλωρικό οξύ είναι ένα άλλο βασικό χημικό που χρησιμοποιείται σε εναλλακτικές μεθόδους σύνθεσης, ειδικά όταν ασχολείται με οξείδια ή ανθρακικά άλατα χαλκού.
● Διαδικασία χλωρίωσης
Η κύρια βιομηχανική μέθοδος για την παραγωγή χλωριούχου χαλκού (II) περιλαμβάνει την χλωρίωση του χαλκού. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται σε αυξημένες θερμοκρασίες όπου ο χαλκός αντιδρά απευθείας με αέριο χλωρίου, με αποτέλεσμα το σχηματισμό χλωριούχου χαλκού (II). Η αντίδραση είναι εξαιρετικά εξωθερμική, απελευθερώνοντας μια σημαντική ποσότητα θερμότητας.
● Υψηλή αντίδραση θερμοκρασίας με χαλκό
Για να ξεκινήσει αυτή η διαδικασία, ο χαλκός θερμαίνεται σε κόκκινο - ζεστό θερμοκρασία που κυμαίνεται από 300 - 400 ° C. Σε αυτή τη θερμοκρασία, ο χαλκός αντιδρά με αέριο χλωρίου για να σχηματίσει χλωριούχο τετηγμένο χαλκό (II). Η αντίδραση προχωρά ως εξής:
\ [\ text {cu (s) + cl} _2 \ text {(g) → cucl} _2 \ text {(l)} \]
● Εξαιρία της διαδικασίας
Αυτή η αντίδραση είναι εξωθερμική, που σημαίνει ότι απελευθερώνει θερμότητα. Η εξωθερμική φύση όχι μόνο οδηγεί την αντίδραση προς τα εμπρός, αλλά βοηθά επίσης στη διατήρηση της θερμοκρασίας που απαιτείται για να προχωρήσει αποτελεσματικά η αντίδραση.
● Εναλλακτικές συνθέσεις χλωριούχου χαλκού II
Εκτός από την άμεση χλωρίωση, υπάρχουν αρκετές εναλλακτικές μέθοδοι για τη σύνθεση χλωριούχου χαλκού (II). Αυτές οι μέθοδοι συχνά περιλαμβάνουν τη χρήση υδροξειδίων, οξείδια ή ανθρακικά άλατα, που αντιδρούν με υδροχλωρικό οξύ.
● Χρήση βάσεων χαλκού
Οι βάσεις χαλκού όπως το υδροξείδιο του χαλκού (II) και το ανθρακικό χαλκό (II) μπορούν να αντιδράσουν με υδροχλωρικό οξύ για να σχηματίσουν χλωριούχο χαλκό (II) και νερό:
\ [\ 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 \]
● Ηλεκτροχημικές μεθόδους
Η ηλεκτρόλυση υδατικού χλωριούχου νατρίου χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια χαλκού μπορεί επίσης να παράγει χλωριούχο χαλκό (II). Σε αυτή τη μέθοδο, ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το διάλυμα, προκαλώντας οξειδωτική και σχηματισμό ιόντων χαλκού που αντιδρούν στη συνέχεια με ιόντα χλωριούχου για να σχηματίσουν Cucl₂. Αυτή η μέθοδος, ωστόσο, χρησιμοποιείται λιγότερο συχνά λόγω της εκπομπής αερίου χλωρίου και της πρακτικής διαθεσιμότητας πιο αποτελεσματικών διεργασιών χλωρααλκάλης.
● Τεχνικές καθαρισμού
Μόλις συντίθεται, πρέπει να καθαριστεί το διάλυμα χλωριούχου χαλκού (II). Η κρυσταλλοποίηση είναι μία από τις πιο κοινές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό.
● Μέθοδοι κρυστάλλωσης
Για να καθαριστεί το χλωριούχο χαλκό (II), το διάλυμα συχνά αναμειγνύεται με ζεστό αραιωμένο υδροχλωρικό οξύ και στη συνέχεια ψύχεται σε ένα λουτρό πάγου ασβεστίου (CaCl₂). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μπλε - Πράσινων κρυστάλλων του διαδρύτου χλωριούχου χαλκού.
● Ο ρόλος των υδροχλωρικών οξέων και των λουτρών ψύξης
Το υδροχλωρικό οξύ σταθεροποιεί το χλωριούχο χαλκό (II) σε διάλυμα, αποτρέποντας την πρόωρη υδρόλυση. Τα βοηθήματα λουτρών ψύξης στην ταχεία κρυστάλλωση του χλωριούχου χαλκού (II), εξασφαλίζοντας υψηλή καθαρότητα.
● Χημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν χλωριούχο χαλκό II
Το χλωριούχο χαλκό (II) είναι ένα ευπροσάρμοστο χημικό που συμμετέχει σε διάφορες αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένων των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, της υδρόλυσης και του σχηματισμού συμπλοκών συντονισμού.
● Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής και σύμπλοκα συντονισμού
Το χλωριούχο χαλκό (II) δρα ως ήπιο οξειδωτικό και είναι επιρρεπής σε συντονισμό με άλλα ιόντα και μόρια. Για παράδειγμα, μπορεί να σχηματίσει σύνθετα ιόντα όπως \ ([Cucl3]^{-} \) και \ ([Cucl4]^{2 -} \) όταν αντιδρά με υδροχλωρικό οξύ ή άλλες πηγές χλωριούχου.
● υδρόλυση και αποσύνθεση
Το χλωριούχο χαλκό (II) μπορεί να υποβληθεί σε υδρόλυση όταν επεξεργάζεται με βάση, κατακρημνίζοντας ως υδροξείδιο του χαλκού (II):
\ [\ text {cucl} _2 + 2 \ text {naoh} → \ text {cu (oh)} _ 2 + 2 \ text {naCl} \]
Αποσυνδέει επίσης περίπου 400 ° C για να σχηματίσει χαλκό (Ι) χλωριούχο αέριο και αέριο χλώριο, που αποσυντίθεται εντελώς κοντά στους 1.000 ° C.
● Βιομηχανικές εφαρμογές
Οι εφαρμογές του χλωριούχου χλωριούχου είναι εκτεταμένες και ποικίλες, με πρωτογενή χρήση της βιομηχανικής κατάλυσης.
● Catalyst στη διαδικασία Wacker
Μία από τις σημαντικότερες βιομηχανικές εφαρμογές χλωριούχου χαλκού (II) βρίσκεται στη διαδικασία Wacker ως CO - καταλύτης με χλωριούχο παλλάδιο (II). Αυτή η διαδικασία μετατρέπει αιθένιο σε ακεταλδεΰδη:
\ [\ text {c} _2 \ text {h} _4 + \ text {pdcl} _2 + \ text {h} _2 \ text {o} → \ text {ch} _3 \ text {cho} + \ text {pd}
Το χλωριούχο χαλκό (II) βοηθά στην αναγέννηση του χλωριούχου παλλαδίου (II), διατηρώντας έτσι τον καταλυτικό κύκλο.
● Σύνθεση οργανικών ενώσεων
Το χλωριούχο χαλκό (II) χρησιμοποιείται για τους αρωματικούς υδρογονάνθρακες χλωριικού και τη θέση άλφα των ενώσεων καρβονυλίου. Επίσης οξειδώνει φαινόλες σε κινόνες ή συζευγμένα προϊόντα, τα οποία είναι κρίσιμα ενδιάμεσα σε οργανικές συνθέσεις.
● εξειδικευμένη και εξειδικευμένες χρήσεις
Εκτός από τις ευρείες βιομηχανικές χρήσεις, το χλωριούχο χαλκό (II) βρίσκει εφαρμογές σε εξειδικευμένα πεδία.
● Πυροτεχνικά και παράγοντες χρωματισμού
Το χλωριούχο χαλκό (II) χρησιμοποιείται σε πυροτεχνήματα για την παραγωγή μπλε και πράσινης φλόγας. Αυτή η ιδιοκτησία το καθιστά επιδιωκόμενο - μετά από ένωση στη βιομηχανία πυροτεχνημάτων.
● Δείκτες υγρασίας και άλλες εφαρμογές
Κάρτες ενδεικτικών δεικτών Cobalt - Ελεύθερη υγρασία χρησιμοποιώντας χλωριούχο χαλκό (II) είναι διαθέσιμες στην αγορά. Αυτοί οι δείκτες αλλάζουν το χρώμα με βάση τα επίπεδα υγρασίας. Η ένωση χρησιμοποιείται επίσης ως mordant στην κλωστοϋφαντουργία, ένα συντηρητικό ξύλου και ένα καθαριστικό νερού.
● Σκέψεις υγείας και ασφάλειας
Το χλωριούχο χαλκό (II) είναι μια τοξική ουσία και πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή. Το επιτρεπόμενο όριο υδατικών ιόντων χαλκού σε πόσιμο νερό που ορίζεται από την ΕΡΑ είναι 1,3 ppm. Η έκθεση σε υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα υγείας, συμπεριλαμβανομένων των διαταραχών του ΚΝΣ και της αιμόλυσης.
● τοξικότητα και επιτρεπόμενα όρια έκθεσης
Η έκθεση σε χλωριούχο χαλκό (II) μπορεί να οδηγήσει σε πονοκέφαλο, διάρροια, πτώση της αρτηριακής πίεσης και πυρετό. Η μακροπρόθεσμη έκθεση μπορεί να οδηγήσει σε χρόνια προβλήματα υγείας, υπογραμμίζοντας την ανάγκη για αυστηρή τήρηση των κατευθυντήριων γραμμών για την ασφάλεια.
● Περιβαλλοντικές επιπτώσεις και κανονισμοί
Το χλωριούχο χαλκό (II) είναι επίσης ένα περιβαλλοντικό μέλημα, ιδιαίτερα για τα μικρόβια νερού και εδάφους. Αναστέλλει τη δραστικότητα των βακτηρίων απονιτροποίησης, επηρεάζοντας έτσι τη γονιμότητα του εδάφους και την ισορροπία του οικοσυστήματος.
● Συμπέρασμα και μελλοντικές κατευθύνσεις
Συνοψίζοντας, το χλωριούχο χαλκό (II) μπορεί να ληφθεί μέσω αρκετών μεθόδων, συμπεριλαμβανομένης της άμεσης χλωρίωσης του χαλκού, των αντιδράσεων με βάσεις χαλκού και των ηλεκτροχημικών μεθόδων. Η ένωση έχει εκτεταμένες βιομηχανικές χρήσεις, ιδιαίτερα ως καταλύτης, και εξειδικευμένες εφαρμογές σε πυροτεχνήματα και δείκτες υγρασίας. Ωστόσο, είναι σημαντικό να το χειριστείτε με προσοχή λόγω της τοξικότητάς του και του περιβαλλοντικού αντίκτυπου. Οι μελλοντικές εξελίξεις ενδέχεται να επικεντρωθούν σε πιο βιώσιμες μεθόδους παραγωγής και ευρύτερες εφαρμογές σε βιομηχανικά και ερευνητικά περιβάλλοντα.
ΓιαHongyuan νέα υλικά
Hangzhou Hongyuan New Materials Co., Ltd. (Hangzhou Fuyang Hongyuan Renewable Resources Co., Ltd.) was established in December 2012 and acquired Hangzhou Haoteng Technology Co., Ltd. in December 2018. Located in Xindeng New Area, Fuyang Economic and Technological Development Zone, Hangzhou City, Zhejiang Province, Hongyuan New Materials specializes in the research, Ανάπτυξη, παραγωγή και πωλήσεις μεταλλικών προϊόντων σκόνης και χαλκού. Με επένδυση 350 εκατομμυρίων γιουάν και περιοχή εγκατάστασης 50.000 τετραγωνικών μέτρων, η εταιρεία διαθέτει πολλαπλές γραμμές παραγωγής και διαθέτει ετήσια συνολική χωρητικότητα 35.000 τόνων.
Χρόνος δημοσίευσης: 2024 - 10 - 14 10:15:05