Introdución ao cloruro de cobre (ii)
O cloruro de cobre (II), tamén coñecido como cloruro de cupric, é un composto inorgánico coa fórmula Cucl₂. Existe en dúas formas: a forma anhidra amarelada - marrón e a forma de dihidrato azul - verde (cucl₂ · 2h₂o). Ambas estas formas prodúcense de xeito natural, aínda que raramente, como os minerais tolbachita e eriochalcita, respectivamente. En configuracións industriais, o cloruro de cobre (II) é moi utilizado como catalizador de co - en varias reaccións químicas, especialmente no proceso de wacker para producir acetaldehído a partir de etileno.
● Materias primas para a produción de cloruro de cobre II
Para producir cloruro de cobre (II), son necesarias varias materias primas. As fontes primarias de cobre inclúen cobre metálico, óxidos de cobre e sales de cobre como o carbonato de cobre (II). O gas cloro (CL₂) e o ácido clorhídrico (HCl) tamén se usan extensamente no proceso de produción.
● Fontes de cobre
O cobre pódese obter a partir de varios compostos como o cobre metálico, o hidróxido de cobre (Cu (OH) ₂) e o carbonato de cobre (CUCO₃). Estes compostos reaccionan facilmente co ácido clorhídrico para producir o desexadoDihidrato de cloruro cuprico(Cucl₂ · 2h₂o).
● cloro e outros produtos químicos
O gas cloro é un reactante vital na preparación de cloruro de cobre (II). Úsase para a cloración directa do cobre. O ácido clorhídrico é outro produto químico esencial usado nos métodos de síntese alternativa, especialmente cando se trata de óxidos de cobre ou carbonatos.
● Proceso de cloración
O método industrial principal para producir cloruro de cobre (II) implica a cloración do cobre. Este proceso prodúcese a temperaturas elevadas onde o cobre reacciona directamente co gas cloro, obtendo a formación de cloruro de cobre (II). A reacción é altamente exotérmica, liberando unha cantidade importante de calor.
● Alta - Reacción de temperatura con cobre
Para iniciar este proceso, o cobre quéntase a unha temperatura vermella - quente que oscila entre os 300 - 400 ° C. A esta temperatura, o cobre reacciona co gas cloro para formar cloruro de cobre fundido (II). A reacción continúa do seguinte xeito:
\ [\ text {Cu (s) + cl} _2 \ text {(g) → cucl} _2 \ text {(l)} \]
● Natureza exotérmica do proceso
Esta reacción é exotérmica, o que significa que libera a calor. A natureza exotérmica non só impulsa a reacción cara a adiante, senón que axuda a manter a temperatura necesaria para que a reacción continúe de forma eficiente.
● Sínteses alternativas de cloruro de cobre II
Ademais da cloración directa, hai varios métodos alternativos para sintetizar o cloruro de cobre (II). Estes métodos adoitan implicar o uso de hidróxidos de cobre, óxidos ou carbonatos, reaccionando co ácido clorhídrico.
● Usando bases de cobre
As bases de cobre como o hidróxido de cobre (II) e o carbonato de cobre (II) poden reaccionar co ácido clorhídrico para formar cloruro e auga de cobre (II):
\ [\ 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 \]
● Métodos electroquímicos
A electrólise de cloruro de sodio acuoso usando electrodos de cobre tamén pode producir cloruro de cobre (II). Neste método, pasa unha corrente eléctrica pola solución, facendo que o cobre oxida e forme ións de cobre que logo reaccionan cos ións de cloruro para formar Cucl₂. Non obstante, este método é menos usado debido á emisión de gas cloro e á dispoñibilidade práctica de procesos de cloralkali máis eficientes.
● Técnicas de purificación
Unha vez sintetizado, debe purificarse a solución de cloruro de cobre (II). A cristalización é unha das técnicas máis comúns empregadas para este propósito.
● Métodos de cristalización
Para purificar o cloruro de cobre (II), a solución adoita mesturarse con ácido clorhídrico diluído en quente e logo arrefriarse nun baño de xeo de cloruro de calcio (CACL₂). Isto dá como resultado a formación de cristais azuis - verde de dihidrato de cloruro cuprico.
● Papel do ácido clorhídrico e dos baños de refrixeración
O ácido clorhídrico estabiliza o cloruro de cobre (II) en solución, evitando a hidrólise prematura. O baño de refrixeración axuda á rápida cristalización do cloruro de cobre (II), asegurando unha alta pureza.
● Reaccións químicas que inclúen cloruro de cobre II
O cloruro de cobre (II) é un produto químico versátil que participa en varias reaccións, incluíndo reaccións redox, hidrólise e formación de complexos de coordinación.
● Reaccións redox e complexos de coordinación
O cloruro de cobre (II) actúa como un oxidante leve e é propenso á coordinación con outros ións e moléculas. Por exemplo, pode formar ións complexos como \ ([CUCL3]^{-} \) e \ ([CUCL4]^{2 -} \) cando reaccionou con ácido clorhídrico ou outras fontes de cloruro.
● Hidrólise e descomposición
O cloruro de cobre (II) pode sufrir hidrólise cando se trata cunha base, precipitando como cobre (II) hidróxido:
\ [\ text {CUCL} _2 + 2 \ text {NaOH} → \ Text {Cu (OH)} _ 2 + 2 \ Text {NaCl} \]
Tamén descompón arredor de 400 ° C para formar cloruro de cobre (I) e gas cloro, descompoñendo completamente preto de 1.000 ° C.
● Aplicacións industriais
As aplicacións do cloruro de cobre (II) son extensas e variadas, co uso primario na catálise industrial.
● Catalizador no proceso de Wacker
Unha das principais aplicacións industriais do cloruro de cobre (II) está no proceso de Wacker como co - catalizador con cloruro de paladio (II). Este proceso converte o eteno ao acetaldehído:
\ [\ text {c} _2 \ text {h} _4 + \ text {pdcl} _2 + \ text {h} _2 \ text {o} → \ text {ch} _3 \ text {cho} + \ text {pd} + 2 \ text {Hcl \] {cho} + \ \ text {pd} + 2 \ {Hcl \]
O cloruro de cobre (II) axuda a rexenerar o cloruro de paladio (II), mantendo así o ciclo catalítico.
● Síntese de compostos orgánicos
O cloruro de cobre (II) úsase para clorinar hidrocarburos aromáticos e a posición alfa dos compostos carbonilo. Tamén oxida fenoles a quinonas ou produtos acoplados, que son intermedios cruciais nas sínteses orgánicas.
● Nicho e usos especializados
Ademais de amplos usos industriais, o cloruro de cobre (II) atopa aplicacións en campos especializados.
● Pirotecnia e axentes para colorear
O cloruro de cobre (II) úsase en pirotecnia para producir cores de chama azul e verde. Esta propiedade faino un buscado - despois do recinto na industria de fogos de artificio.
● Indicadores de humidade e outras aplicacións
No mercado están dispoñibles no mercado as tarxetas indicadoras de humidade gratuíta con cloruro de cobre (II). Estes indicadores cambian a cor en función dos niveis de humidade. O composto tamén se usa como mordido na industria téxtil, un conservante de madeira e un limpador de auga.
● Consideracións de seguridade e saúde
O cloruro de cobre (II) é unha sustancia tóxica e debe ser manexado con coidado. O límite admisible de ións acuosos de cobre en auga potable establecidos polo EPA dos Estados Unidos é de 1,3 ppm. A exposición a altas concentracións pode levar a problemas de saúde graves, incluídos trastornos do SNC e hemólise.
● Toxicidade e límites de exposición admisibles
A exposición ao cloruro de cobre (II) pode producir dor de cabeza, diarrea, caída de presión arterial e febre. A exposición a longo prazo pode levar a problemas de saúde crónicos, destacando a necesidade dunha estricta adhesión ás directrices de seguridade.
● Impacto e regulamentos ambientais
O cloruro de cobre (II) tamén é unha preocupación ambiental, especialmente para os microbios de auga e solo. Inhibe a actividade de bacterias desnitrificantes, afectando así a fertilidade do solo e o equilibrio dos ecosistemas.
● Conclusión e direccións futuras
Para resumir, pódese obter cloruro de cobre (II) a través de varios métodos, incluída a cloración directa de cobre, reaccións con bases de cobre e métodos electroquímicos. O composto ten extensos usos industriais, especialmente como catalizador e aplicacións de nicho en indicadores de pirotecnia e humidade. Non obstante, é crucial manexalo con coidado debido á súa toxicidade e impacto ambiental. Os avances futuros poden centrarse en métodos de produción máis sostibles e aplicacións máis amplas en configuracións industriais e de investigación.
Acerca deNovos materiais de Hongyuan
Hangzhou Hongyuan New Materials Co., Ltd. (Hangzhou Fuyang Hongyuan Renewable Resources Co., Ltd.) foi creada en decembro de 2012 e adquiriu Hangzhou Haoteng Technology Co., Ltd. en decembro de 2018. Situada en Xineng New, Fuyang Economic e Technology Development, Hangzhou City, Zhejiang Province, Fuyang Economic e Technology Develops, Hangzhou, Hangyps, Hangyang. A investigación, desenvolvemento, produción e vendas de produtos de po metálico e sal de cobre. Cun investimento de 350 millóns de yuanes e unha superficie vexetal de 50.000 metros cadrados, a compañía opera múltiples liñas de produción e ten unha capacidade integral anual de 35.000 toneladas.
Tempo de publicación: 2024 - 10 - 14 10:15:05