Introduction à l'oxyde de cuivre (II)
L'oxyde de cuivre (II), souvent appelé oxyde cuprique, est un composé inorganique noir avec la formule chimique Cuo. Ce matériel est significatif dans divers processus industriels et de laboratoire en raison de ses diverses applications, allant de la production de sels de cuivre à son utilisation en pyrotechnie. Cet article vise à fournir un guide complet sur l'obtention d'un oxyde de cuivre (II), de plonger dans l'approvisionnement en matières premières, des processus de production, des méthodes de synthèse alternatives et ses interactions chimiques. De plus, nous discuterons des applications et des mesures de sécurité associées à l'oxyde de cuivre (II), en particulier en soulignant sa pertinence en milieu analytique.
Approvisionnement en cuivre brut
● Extraction et extraction des minerais de cuivre
L'oxyde de cuivre (II) provient de l'extraction et du traitement des minerais de cuivre, qui sont extraits à partir de divers endroits du monde entier. Les principales mines de cuivre comprennent celles du Chili, des États-Unis, du Pérou et de la Chine. Ces minerais contiennent généralement moins de 1% de cuivre et subissent un traitement étendu pour augmenter la concentration en cuivre. Les méthodes d'extraction primaires comprennent l'exploitation ouverte de fosse, l'exploitation souterraine et la lixiviation.
● Aperçu des principales mines de cuivre dans le monde
La mine d'Escondida du Chili est la plus grande mine de cuivre au monde, produisant plus d'un million de tonnes de cuivre par an. D'autres mines notables incluent la mine Grasberg en Indonésie, la mine Morenci aux États-Unis et la mine Cerro Verde au Pérou. Ces mines servent de sources vitales de matériau de cuivre brut nécessaire pour produire de l'oxyde de cuivre (II).
Processus de production pyrométallurgique
● Étape - Par - Explication Step
L'oxyde de cuivre (II) est produit à grande échelle via une pyrométallurgie, qui implique une série de processus de température élevés pour extraire le cuivre de ses minerais. Initialement, le minerai de cuivre subit une fusion, où il est chauffé avec un agent réducteur pour éliminer l'oxygène. Ce processus donne du cuivre impur, qui est encore affiné par raffinage électrolytique pour obtenir du cuivre pur.
Traitement du carbonate d'ammonium et de l'ammoniac
● Description du mélange aqueux
Dans une autre méthode, les minerais de cuivre sont traités avec un mélange aqueux de carbonate d'ammonium, d'ammoniac et d'oxygène. Ce traitement facilite l'extraction du cuivre en formant des carbonates complexes d'ammine en cuivre (ii), tels que \ ([\ text {cu (nh} _3 \ text {)} _ 4] \ text {co} _3 \).
● Processus d'extraction et de séparation
Après ce traitement, des impuretés telles que le fer et le plomb sont retirées. Le complexe de carbonate de cuivre est ensuite décomposé avec de la vapeur pour produire de l'oxyde de cuivre (II). Les réactions pertinentes pour ce processus sont:
\ ligne
Décomposition des carbonates de cuivre
● Réaction chimique et conditions
Une autre méthode de production significative implique la décomposition thermique des carbonates de cuivre. Carbonate de cuivre de base (\ (\ texte {Cu} _2 (\ Text {oh}) _ 2 \ Text {Co} _3 \)), lorsqu'il est chauffé, se décompose comme suit:
\ [\ text {cu} _2 (\ text {oh}) _ 2 \ text {co} _3 \ rightarrow 2 \ text {cuo} + \ text {h} _2 \ text {o} + \ text {co} _2 \]
● Importance dans la production industrielle
Cette méthode est particulièrement utile pour produire de l'oxyde de cuivre (II) en laboratoire et à petite échelle industrielle. La décomposition se produit généralement autour de 180 ° C, ce qui en fait un processus d'énergie relativement faible.
Méthodes de synthèse de laboratoire alternatives
● Pyrolyse du cuivre (II)
En laboratoire, l'oxyde de cuivre (ii) peut être préparé de manière pratique par la pyrolyse du nitrate de cuivre (ii) (\ (\ texte {cu (no} _3 \ text {)} _ 2 \)). La réaction chimique est la suivante:
\ [2 \ text {cu (no} _3 \ text {)} _ 2 \ rightarrow 2 \ text {cuo} + 4 \ text {no} _2 + \ text {o} _2 \]
Cette réaction a lieu à environ 180 ° C et se traduit par la formation d'oxyde de cuivre (II) et de dioxyde d'azote.
● Déshydratation de l'hydroxyde cuprique
Une autre méthode de laboratoire implique la déshydratation de l'hydroxyde cuprique (\ (\ texte {Cu (OH)} _ 2 \)):
\ [\ text {cu (oh)} _ 2 \ rightarrow \ text {cuo} + \ text {h} _2 \ text {o} \]
Cette réaction nécessite du chauffage et est une méthode simple pour obtenir l'oxyde de cuivre (II) dans un environnement de laboratoire.
Réactions chimiques impliquant un oxyde de cuivre (II)
● Interaction avec les acides minéraux
L'oxyde de cuivre (II) réagit avec les acides minéraux tels que l'acide chlorhydrique (HCl), l'acide sulfurique (H_2SO_4) et l'acide nitrique (HNO_3) pour former les sels de cuivre hydraté hydratés (II):
\ [\ text {Cuo} + 2 \ Text {Hcl} \ Rightarrow \ Text {CUCL} _2 + \ Text {H} _2 \ Text {O} \]
\ [\ Text {Cuo} + \ Text {H} _2 \ Text {SO} _4 \ Rightarrow \ Text {Cuso} _4 + \ Text {H} _2 \ Text {O} \]
\ [\ text {cuo} + 2 \ text {hno} _3 \ rightarrow \ text {cu (no} _3 \ text {)} _ 2 + \ text {h} _2 \ text {o} \]
● Formation de sels de cuivre
Ces réactions sont essentielles dans la production de divers sels de cuivre utilisés dans différentes applications industrielles, notamment l'agriculture, l'électroples et la synthèse chimique.
Réduction en métal cuivre pur
● Utilisation d'hydrogène, de monoxyde de carbone et de carbone
L'oxyde de cuivre (II) peut être réduit en métal cuivre pur à l'aide d'agents réducteurs tels que l'hydrogène (H_2), le monoxyde de carbone (CO) et le carbone (C). Les réactions chimiques pertinentes sont:
\ [\ text {cuo} + \ text {h} _2 \ rightarrow \ text {cu} + \ text {h} _2 \ text {o} \]
\ [\ text {cuo} + \ text {co} \ rightarrow \ text {cu} + \ text {co} _2 \]
\ [2 \ text {cuo} + \ text {c} \ rightarrow 2 \ text {cu} + \ text {co} _2 \]
● Processus et réactions chimiques
Ces processus de réduction sont cruciaux dans les opérations métallurgiques pour produire du cuivre élevé - pureté à partir de son oxyde. Ils sont effectués dans des conditions spécifiques pour assurer une réduction complète et un rendement élevé.
Applications et utilisations de l'oxyde de cuivre (II)
● Applications industrielles
L'oxyde de cuivre (II) est un produit significatif dans diverses applications industrielles. Il sert de précurseur dans la production de nombreux autres composés de cuivre, y compris les sels de cuivre, qui sont utilisés dans l'agriculture, l'électroples et la fabrication chimique. Dans la céramique, l'oxyde de cuivre est utilisé comme pigment pour produire des glaçages bleus, rouges, verts et autres.
● Utilisation de la pyrotechnie et d'autres domaines
En pyrotechnie, l'oxyde de cuivre (II) est utilisé comme agent de coloriage bleu modéré dans les compositions de la flamme bleue. Il fournit de l'oxygène et agit comme un oxydant dans les formulations de poudre flash avec des carburants métalliques comme le magnésium et l'aluminium. Il est également utilisé dans les effets stroboscopiques et les compositions de thermite pour créer des effets d'étoile crépitante.
Précautions de sécurité et de manipulation
● Dangers potentiels
La manipulation de l'oxyde de cuivre (II) nécessite une prudence en raison de ses dangers potentiels. Il est classé comme une substance dangereuse et présente des risques s'ils sont inhalés, ingérés ou contactés avec la peau. Le matériau peut provoquer une irritation respiratoire, une irritation de la peau et des yeux, et peut être nocif s'il est avalé.
● Mesures et réglementations de sécurité
Pour assurer une manipulation sûre, un équipement de protection individuelle approprié (EPI) tel que des gants, des masques et des lunettes de sécurité doit être utilisé. Il est crucial de suivre les directives de la Sécurité et de la santé (OSHA) et des réglementations locales pour le stockage et l'élimination sûrs de l'oxyde de cuivre (II).
Conclusion
● Oxyde de cuivre (II) en milieu analytique
La poudre d'oxyde de cuivre (II) est un matériau clé utilisé dans diverses applications analytiques en raison de sa réactivité et de sa facilité de synthèse. Les laboratoires et les industries à la recherche de la poudre d'oxyde de cuivre (II) de qualité élevée peuvent trouver des sources fiables de fabricants et fournisseurs spécialisés dans les matériaux analytiques - de qualité.
● Inclusion des mots clés
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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. 50 000 mètres carrés, il s'agit d'une entreprise scientifique et technologique intégrant la recherche et le développement, la production et les ventes de produits de poudre métallique et de sel en cuivre. À l'heure actuelle, l'entreprise compte 158 employés, dont 18 membres de la R&D complets.
Heure du poste: 2024 - 09 - 22 17:03:04