Introduksjon til kobber (ii) klorid
Kobber (II) klorid, også kjent som kuprisk klorid, er en uorganisk forbindelse med formelen cucl₂. Den eksisterer i to former: den gulaktige - brune vannfrie form og den blå - grønne dihydratformen (cucl₂ · 2h₂o). Begge disse formene forekommer naturlig, selv om de sjelden, som mineralene tolbachitt og erriochalcite. I industrielle omgivelser er kobber (II) klorid mye brukt som CO - -katalysator i forskjellige kjemiske reaksjoner, spesielt i wacker -prosessen for å produsere acetaldehyd fra etylen.
● Råvarer for kobber II kloridproduksjon
For å produsere kobber (II) klorid er det nødvendig med flere råvarer. De primære kildene til kobber inkluderer metallisk kobber, kobberoksider og kobbersalter som kobber (II) karbonat. Klorgass (CL₂) og saltsyre (HCl) brukes også mye i produksjonsprosessen.
● Kobberkilder
Kobber kan hentes fra forskjellige forbindelser som metallisk kobber, kobberhydroksyd (Cu (OH) ₂) og kobberkarbonat (Cuco₃). Disse forbindelsene reagerer lett med saltsyre for å produsere ønsketKuprisk kloriddihydrat(Cucl₂ · 2H₂O).
● Klor og andre kjemikalier
Klorgass er en viktig reaktant i fremstillingen av kobber (II) klorid. Det brukes til direkte klorering av kobber. Saltsyre er et annet essensielt kjemisk stoff som brukes i alternative syntesemetoder, spesielt når du arbeider med kobberoksider eller karbonater.
● Kloreringsprosess
Den primære industrielle metoden for å produsere kobber (II) klorid involverer klorering av kobber. Denne prosessen skjer ved forhøyede temperaturer der kobber reagerer direkte med klorgass, noe som resulterer i dannelse av kobber (II) klorid. Reaksjonen er svært eksotermisk, og frigjør en betydelig mengde varme.
● Høy - temperaturreaksjon med kobber
For å sette i gang denne prosessen, varmes kobber til en rød - varm temperatur fra 300 - 400 ° C. Ved denne temperaturen reagerer kobber med klorgass for å danne smeltet kobber (II) klorid. Reaksjonen fortsetter som følger:
\ [\ tekst {cu (s) + cl} _2 \ tekst {(g) → cucl} _2 \ tekst {(l)} \]
● Eksotermisk natur av prosessen
Denne reaksjonen er eksotermisk, noe som betyr at den frigjør varme. Den eksotermiske naturen driver ikke bare reaksjonen fremover, men hjelper også med å opprettholde temperaturen som er nødvendig for at reaksjonen skal gå effektivt.
● Alternative synteser av kobber II -klorid
Bortsett fra direkte klorering, er det flere alternative metoder for å syntetisere kobber (II) klorid. Disse metodene involverer ofte bruk av kobberhydroksider, oksider eller karbonater, og reagerer med saltsyre.
● Bruk kobberbaser
Kobberbaser som kobber (II) hydroksyd og kobber (II) karbonat kan reagere med saltsyre for å danne kobber (II) klorid og vann:
\ [\ tekst {cu (oh)} _ 2 + 2 \ tekst {hcl} → \ tekst {cucl} _2 + 2 \ tekst {h} _2 \ tekst {o} \]
\]
● Elektrokjemiske metoder
Elektrolyse av vandig natriumklorid ved bruk av kobberelektroder kan også produsere kobber (II) klorid. I denne metoden føres en elektrisk strøm gjennom løsningen, noe som fører til at kobber oksiderer og danner kobberioner som deretter reagerer med kloridioner for å danne cucl₂. Denne metoden er imidlertid mindre ofte brukt på grunn av utslipp av klorgass og den praktiske tilgjengeligheten av mer effektive kloralkali -prosesser.
● Rensingsteknikker
Når den er syntetisert, må kobber (II) kloridløsningen renses. Krystallisering er en av de vanligste teknikkene som brukes til dette formålet.
● Krystalliseringsmetoder
For å rense kobber (II) klorid, blir løsningen ofte blandet med varm fortynnet saltsyre og deretter avkjøles i et kalsiumklorid (cacl₂) isbad. Dette resulterer i dannelse av blå - grønne krystaller av kuprisk kloriddihydrat.
● Rollen av saltsyre og kjølebad
Saltsyren stabiliserer kobber (II) klorid i oppløsningen, og forhindrer for tidlig hydrolyse. Kjølebadet hjelper til med den raske krystalliseringen av kobber (II) klorid, og sikrer høy renhet.
● Kjemiske reaksjoner som involverer kobber II -klorid
Kobber (II) klorid er et allsidig kjemikalie som deltar i forskjellige reaksjoner, inkludert redoksreaksjoner, hydrolyse og dannelse av koordinasjonskomplekser.
● Redoksreaksjoner og koordineringskomplekser
Kobber (II) klorid fungerer som en mild oksidant og er utsatt for koordinering med andre ioner og molekyler. For eksempel kan den danne komplekse ioner som \ ([cucl3]^{-} \) og \ ([cucl4]^{2 -} \) når de reagerte med saltsyre eller andre kloridkilder.
● Hydrolyse og nedbrytning
Kobber (II) klorid kan gjennomgå hydrolyse når den behandles med en base, og utfelling som kobber (II) hydroksyd:
\]
Den dekomponerer også rundt 400 ° C for å danne kobber (i) klorid og klorgass, og nedbryter fullstendig nær 1000 ° C.
● Industrielle applikasjoner
Kobber (II) klorides applikasjoner er omfattende og varierte, med primær bruk i industriell katalyse.
● Katalysator i Wacker -prosessen
En av de viktigste industrielle anvendelsene av kobber (II) klorid er i wacker -prosessen som en co - katalysator med palladium (II) klorid. Denne prosessen konverterer eten til acetaldehyd:
\[ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{PdCl}_2 + \text{H}_2\text{O} → \text{CH}_3\text{CHO} + \text{Pd} + 2 \text{HCl} \]
Kobber (II) klorid hjelper med å regenerere palladium (II) klorid, og opprettholder dermed den katalytiske syklusen.
● Syntese av organiske forbindelser
Kobber (II) klorid brukes til å klorinere aromatiske hydrokarboner og alfaposisjonen til karbonylforbindelser. Den oksiderer også fenoler til kinoner eller koblede produkter, som er avgjørende mellomprodukter i organiske synteser.
● nisje og spesialisert bruk
I tillegg til bred industriell bruk, finner kobber (II) klorid anvendelser i spesialiserte felt.
● Pyrotechnics and Coloring Agents
Kobber (II) klorid brukes i pyroteknikk for å produsere blå og grønn flammefarger. Denne eiendommen gjør den til en søkt - etter sammensatt i fyrverkeriindustrien.
● Fuktighetsindikatorer og andre applikasjoner
Kobolt - Gratis luftfuktighetsindikatorkort som bruker kobber (II) klorid er tilgjengelig på markedet. Disse indikatorene endrer farge basert på fuktighetsnivåer. Forbindelsen brukes også som en mordant i tekstilindustrien, et trebevisstall og en vannrenser.
● Helse- og sikkerhetshensyn
Kobber (II) klorid er et giftig stoff og må håndteres med omhu. Den tillatte grensen for vandige kobberioner i drikkevann satt av den amerikanske EPA er 1,3 ppm. Eksponering for høye konsentrasjoner kan føre til alvorlige helseproblemer, inkludert CNS -lidelser og hemolyse.
● Toksisitet og tillatte eksponeringsgrenser
Eksponering for kobber (II) klorid kan føre til hodepine, diaré, blodtrykkfall og feber. Lang - termineksponering kan føre til kroniske helseproblemer, og understreker behovet for streng overholdelse av sikkerhetsretningslinjer.
● Miljøpåvirkning og forskrifter
Kobber (II) klorid er også et miljøproblem, spesielt for vann- og jordmikrober. Det hemmer aktiviteten til denitrifiserende bakterier, og påvirker dermed jordens fruktbarhet og økosystembalansen.
● Konklusjon og fremtidige retninger
For å oppsummere kan kobber (II) klorid oppnås ved flere metoder, inkludert direkte klorering av kobber, reaksjoner med kobberbaser og elektrokjemiske metoder. Forbindelsen har omfattende industrielle bruksområder, spesielt som en katalysator, og nisjeapplikasjoner i pyroteknikk og fuktighetsindikatorer. Imidlertid er det avgjørende å håndtere det med omhu på grunn av dens toksisitet og miljøpåvirkning. Fremtidige fremskritt kan fokusere på mer bærekraftige produksjonsmetoder og bredere anvendelser i industrielle og forskningsmessige omgivelser.
OmHongyuan nye materialer
Hangzhou Hongyuan New Materials Co., Ltd. (Hangzhou Fuyang Hongyuan Renewable Resources Co., Ltd.) ble opprettet i desember 2012 og kjøpte Hangzhou Haoteng Technology Co., Ltd. I desember 2018 Forskning, utvikling, produksjon og salg av metallpulver og kobber saltprodukter. Med en investering på 350 millioner yuan og et planteområde på 50 000 kvadratmeter, driver selskapet flere produksjonslinjer og har en årlig omfattende kapasitet på 35 000 tonn.
POST TID: 2024 - 10 - 14 10:15:05