Introduction au chlorure de cuivre (II)
Le chlorure de cuivre (II), également connu sous le nom de chlorure de cuprique, est un composé inorganique avec la formule Cucl₂. Il existe sous deux formes: la forme anhydre jaunâtre - brune et la forme de dihydrate bleu - vert (cucl₂ · 2h₂o). Ces deux formes se produisent naturellement, bien que rarement, comme les minéraux tolbachite et ériochalcite, respectivement. Dans les milieux industriels, le chlorure de cuivre (II) est largement utilisé comme catalyseur dans diverses réactions chimiques, en particulier dans le processus de farceur pour produire de l'acétaldéhyde à partir de l'éthylène.
● matières premières pour la production de chlorure de cuivre II
Pour produire du chlorure de cuivre (II), plusieurs matières premières sont nécessaires. Les principales sources de cuivre comprennent le cuivre métallique, les oxydes de cuivre et les sels de cuivre tels que le carbonate de cuivre (II). Le chlore gazeux (Cl₂) et l'acide chlorhydrique (HCL) sont également largement utilisés dans le processus de production.
● Sources de cuivre
Le cuivre peut provenir de divers composés tels que le cuivre métallique, l'hydroxyde de cuivre (Cu (OH) ₂) et le carbonate de cuivre (Cuco₃). Ces composés réagissent facilement avec de l'acide chlorhydrique pour produireChlorure de cuprique(CUCL₂ · 2H₂O).
● Chlore et autres produits chimiques
Le chlore gazeux est un réactif vital dans la préparation du chlorure de cuivre (II). Il est utilisé pour la chloration directe du cuivre. L'acide chlorhydrique est un autre produit chimique essentiel utilisé dans les méthodes de synthèse alternatives, en particulier lorsqu'il s'agit d'oxydes de cuivre ou de carbonates.
● Processus de chloration
La principale méthode industrielle pour produire du chlorure de cuivre (II) implique la chloration du cuivre. Ce processus se produit à des températures élevées où le cuivre réagit directement avec le chlore gazeux, entraînant la formation de chlorure de cuivre (II). La réaction est très exothermique, libérant une quantité importante de chaleur.
● Réaction de température élevée avec cuivre
Pour initier ce processus, le cuivre est chauffé à une température rouge - allant de 300 - 400 ° C. À cette température, le cuivre réagit avec le chlore gazeux pour former du chlorure de cuivre fondu (II). La réaction se déroule comme suit:
\ [\ text {cu (s) + cl} _2 \ text {(g) → cucl} _2 \ text {(l)} \]
● Nature exothermique du processus
Cette réaction est exothermique, ce qui signifie qu'elle libère la chaleur. La nature exothermique entraîne non seulement la réaction vers l'avant, mais aide également à maintenir la température nécessaire pour que la réaction se déroule efficacement.
● Synthèses alternatives de chlorure de cuivre II
Outre la chloration directe, il existe plusieurs méthodes alternatives pour synthétiser le chlorure de cuivre (II). Ces méthodes impliquent souvent l'utilisation d'hydroxydes de cuivre, d'oxydes ou de carbonates, réagissant avec l'acide chlorhydrique.
● Utilisation de bases de cuivre
Les bases en cuivre telles que le cuivre (II) l'hydroxyde et le cuivre (II) le carbonate peuvent réagir avec de l'acide chlorhydrique pour former du chlorure de cuivre (II) et de l'eau:
\ [\ text {cu (oh)} _ 2 + 2 \ text {hcl} → \ text {CUCl} _2 + 2 \ text {h} _2 \ text {o} \]
\ [\ Texte {Cuco} _3 + 2 \ Text {Hcl} → \ Text {CUCL} _2 + \ Text {H} _2 \ Text {O} + \ Text {Co} _2 \]
● Méthodes électrochimiques
L'électrolyse du chlorure de sodium aqueux à l'aide d'électrodes en cuivre peut également produire du chlorure de cuivre (II). Dans cette méthode, un courant électrique est passé à travers la solution, ce qui fait que le cuivre s'oxyde et forment des ions de cuivre qui réagissent ensuite avec les ions de chlorure pour former CUCL₂. Cette méthode, cependant, est moins couramment utilisée en raison de l'émission de chlore gazeux et de la disponibilité pratique de processus de chloralkali plus efficaces.
● Techniques de purification
Une fois synthétisé, la solution de chlorure de cuivre (II) doit être purifiée. La cristallisation est l'une des techniques les plus courantes utilisées à cet effet.
● Méthodes de cristallisation
Pour purifier le chlorure de cuivre (II), la solution est souvent mélangée avec de l'acide chlorhydrique dilué à chaud puis refroidie dans un bain de glace de chlorure de calcium (CaCl₂). Il en résulte la formation de cristaux bleus - verts de dihydrate de chlorure cuprique.
● Rôle de l'acide chlorhydrique et des bains de refroidissement
L'acide chlorhydrique stabilise le chlorure de cuivre (II) en solution, empêchant l'hydrolyse prématurée. Le bain de refroidissement aide à la cristallisation rapide du chlorure de cuivre (II), garantissant une pureté élevée.
● Réactions chimiques impliquant du chlorure de cuivre II
Le chlorure de cuivre (II) est un produit chimique polyvalent qui participe à diverses réactions, notamment les réactions redox, l'hydrolyse et la formation de complexes de coordination.
● Réactions redox et complexes de coordination
Le chlorure de cuivre (II) agit comme un oxydant léger et est sujet à la coordination avec d'autres ions et molécules. Par exemple, il peut former des ions complexes comme \ ([CUCl3] ^ {-} \) et \ ([CUCl4] ^ {2 -} \) lorsqu'il a réagi avec de l'acide chlorhydrique ou d'autres sources de chlorure.
● Hydrolyse et décomposition
Le chlorure de cuivre (II) peut subir une hydrolyse lorsqu'il est traité avec une base, précipitant comme un hydroxyde de cuivre (II):
\ [\ text {CUCL} _2 + 2 \ Text {Naoh} → \ Text {Cu (OH)} _ 2 + 2 \ Text {Nacl} \]
Il décompose également environ 400 ° C pour former du chlorure de cuivre (I) et du chlore, se décomposant complètement près de 1 000 ° C.
● Applications industrielles
Les applications du chlorure de cuivre (II) sont étendues et variées, avec une utilisation primaire de la catalyse industrielle.
● Catalyseur dans le processus Wacker
L'une des principales applications industrielles du chlorure de cuivre (II) est dans le processus de farceur en tant que catalyseur avec du chlorure de palladium (II). Ce processus convertit l'éthène en acétaldéhyde:
\ [\ text {c} _2 \ text {h} _4 + \ text {pdcl} _2 + \ text {h} _2 \ text {o} → \ text {ch} _3 \ text {Cho} + \ text {pd} + 2 \ text {hcl} \]
Le chlorure de cuivre (II) aide à régénérer le chlorure de palladium (II), conservant ainsi le cycle catalytique.
● Synthèse des composés organiques
Le chlorure de cuivre (II) est utilisé pour chlorer les hydrocarbures aromatiques et la position alpha des composés carbonyle. Il oxyde également les phénols en quinones ou produits couplés, qui sont des intermédiaires cruciaux dans les synthèses organiques.
● Niche et utilisations spécialisées
En plus des larges utilisations industrielles, le chlorure de cuivre (II) trouve des applications dans des domaines spécialisés.
● Pyrotechnics and Coloring Agents
Le chlorure de cuivre (II) est utilisé en pyrotechnie pour produire des couleurs de flamme bleu et vert. Cette propriété en fait une recherche - après composé dans l'industrie des feux d'artifice.
● Indicateurs d'humidité et autres applications
Cobalt - cartes d'indicateur d'humidité libre utilisant du chlorure de cuivre (II) sont disponibles sur le marché. Ces indicateurs changent de couleur en fonction des niveaux d'humidité. Le composé est également utilisé comme mordant dans l'industrie textile, un conservateur en bois et un nettoyeur d'eau.
● Considérations de santé et de sécurité
Le chlorure de cuivre (II) est une substance toxique et doit être manipulé avec soin. La limite autorisée des ions cuivre aqueuse dans l'eau potable fixée par l'EPA américaine est de 1,3 ppm. L'exposition à des concentrations élevées peut entraîner de graves problèmes de santé, notamment les troubles du SNC et l'hémolyse.
● Toxicité et limites d'exposition autorisées
L'exposition au chlorure de cuivre (II) peut entraîner des maux de tête, une diarrhée, une chute de la pression artérielle et de la fièvre. Longue - exposition à des termes peut entraîner des problèmes de santé chroniques, soulignant la nécessité d'une stricte adhésion aux directives de sécurité.
● Impact et réglementation environnementaux
Le chlorure de cuivre (II) est également une préoccupation environnementale, en particulier pour les microbes d'eau et de sol. Il inhibe l'activité des bactéries dénitrifiantes, affectant ainsi la fertilité du sol et l'équilibre de l'écosystème.
● Conclusion et orientations futures
Pour résumer, le chlorure de cuivre (II) peut être obtenu par plusieurs méthodes, notamment la chloration directe du cuivre, les réactions avec des bases de cuivre et les méthodes électrochimiques. Le composé a des utilisations industrielles étendues, en particulier comme catalyseur, et des applications de niche dans les indicateurs pyrotechniques et humidité. Cependant, il est crucial de le gérer avec soin en raison de sa toxicité et de son impact environnemental. Les progrès futurs peuvent se concentrer sur des méthodes de production plus durables et des applications plus larges dans les contextes industriels et de recherche.
À proposHongyuan nouveaux matériaux
Hangzhou Hongyuan New Materials Co., Ltd. (Hangzhou Fuyang Hongyuan Renewable Resources Co., Ltd.) a été créé en décembre 2012 et a acquis Hangzhou Haoteng Technology Co., Ltd. En décembre 2018. Production et ventes de poudre métallique et de produits de sel en cuivre. Avec un investissement de 350 millions de yuans et une superficie de 50 000 mètres carrés, la société exploite plusieurs lignes de production et a une capacité complète annuelle de 35 000 tonnes.
Heure du poste: 2024 - 10 - 14 10:15:05