Introduktion till koppar (ii) klorid
Koppar (ii) klorid, även känd som cupric -klorid, är en oorganisk förening med formeln cuCl₂. Det finns i två former: den gulaktiga - bruna vattenfri formen och den blå - gröna dihydratformen (CUCL₂ · 2H₂O). Båda dessa former förekommer naturligt, även om det sällan, som mineralerna Tolbachite respektive Eriochalcite. I industriella miljöer används koppar (ii) klorid i stor utsträckning som en CO - katalysator i olika kemiska reaktioner, särskilt i Wacker -processen för att producera acetaldehyd från eten.
● Råvaror för koppar II -kloridproduktion
För att producera koppar (ii) klorid är flera råvaror nödvändiga. De primära källorna till koppar inkluderar metallisk koppar, kopparoxider och kopparsalter såsom koppar (ii) karbonat. Klorgas (CL₂) och saltsyra (HCl) används också i stor utsträckning i produktionsprocessen.
● Kopparkällor
Koppar kan hämtas från olika föreningar såsom metallisk koppar, kopparhydroxid (Cu (OH) ₂) och kopparkarbonat (Cuco₃). Dessa föreningar reagerar lätt med saltsyra för att producera önskatKopparkloriddihydrat(CUCL₂ · 2H₂O).
● Klor och andra kemikalier
Klorgas är en viktig reaktant vid framställning av koppar (ii) klorid. Det används för direkt klorering av koppar. Saltsyra är en annan väsentlig kemikalie som används i alternativa syntesmetoder, särskilt när man hanterar kopparoxider eller karbonater.
● Kloreringsprocess
Den primära industriella metoden för att producera koppar (ii) klorid involverar klorering av koppar. Denna process sker vid förhöjda temperaturer där koppar reagerar direkt med klorgas, vilket resulterar i bildning av koppar (II) klorid. Reaktionen är mycket exoterm och släpper en betydande mängd värme.
● Hög - Temperaturreaktion med koppar
För att initiera denna process upphettas koppar till en röd - Hot temperatur som sträcker sig från 300 - 400 ° C. Vid denna temperatur reagerar koppar med klorgas för att bilda smält koppar (ii) klorid. Reaktionen fortsätter enligt följande:
\ [\ text {cu (s) + cl} _2 \ text {(g) → cucl} _2 \ text {(l)} \]
● Processens exoterm natur
Denna reaktion är exoterm, vilket betyder att den släpper ut värmen. Den exotermiska naturen driver inte bara reaktionen framåt utan hjälper också till att upprätthålla den temperatur som krävs för att reaktionen ska fortsätta effektivt.
● Alternativa synteser av koppar II -klorid
Förutom direkt klorering finns det flera alternativa metoder för att syntetisera koppar (ii) klorid. Dessa metoder involverar ofta användning av kopparhydroxider, oxider eller karbonater och reagerar med saltsyra.
● Använd kopparbaser
Kopparbaser såsom koppar (ii) hydroxid och koppar (ii) karbonat kan reagera med saltsyra för att bilda koppar (ii) klorid och vatten:
\ [\ 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 \]
● Elektrokemiska metoder
Elektrolys av vattenhaltig natriumklorid med användning av kopparelektroder kan också producera koppar (II) klorid. I denna metod passeras en elektrisk ström genom lösningen, vilket får koppar att oxidera och bilda kopparjoner som sedan reagerar med kloridjoner för att bilda CUCL₂. Denna metod används emellertid mindre vanligt på grund av utsläpp av klorgas och den praktiska tillgängligheten av effektivare kloralkali -processer.
● Renningstekniker
När den syntetiserats måste kopparens (II) kloridlösning renas. Kristallisation är en av de vanligaste teknikerna som används för detta ändamål.
● Kristallisationsmetoder
För att rena koppar (ii) klorid blandas lösningen ofta med varm utspädd saltsyra och kyls sedan i ett kalciumklorid (CaCl₂) isbad. Detta resulterar i bildandet av blå - gröna kristaller av cupric -kloriddihydrat.
● Roll av saltsyra och kylbad
Saltsyran stabiliserar koppar (II) klorid i lösning, vilket förhindrar för tidig hydrolys. Kylbadet hjälper till med den snabba kristallisationen av koppar (II) klorid, vilket säkerställer hög renhet.
● Kemiska reaktioner som involverar koppar II -klorid
Koppar (II) klorid är en mångsidig kemikalie som deltar i olika reaktioner, inklusive redoxreaktioner, hydrolys och bildning av koordinationskomplex.
● Redoxreaktioner och koordinationskomplex
Koppar (II) klorid fungerar som en mild oxidant och är benägen att samordna med andra joner och molekyler. Till exempel kan det bilda komplexa joner som \ ([cucl3]^{-} \) och \ ([cucl4]^{2 -} \) när de reageras med saltsyra eller andra kloridkällor.
● Hydrolys och sönderdelning
Koppar (ii) klorid kan genomgå hydrolys när den behandlas med en bas, utfällning som koppar (ii) hydroxid:
\ [\ text {cucl} _2 + 2 \ text {naOH} → \ text {cu (oh)} _ 2 + 2 \ text {naCl} \]
Det sönderdelas också cirka 400 ° C för att bilda koppar (i) klorid och klorgas, helt sönderdelar nära 1 000 ° C.
● Industriella applikationer
Koppar (ii) kloridens tillämpningar är omfattande och varierande med primär användning i industrikatalys.
● Katalysator i Wacker -processen
En av de viktigaste industriella tillämpningarna av koppar (ii) klorid är i Wacker -processen som en samkatalysator med palladium (ii) klorid. Denna process konverterar eten till acetaldehyd:
\[ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{PdCl}_2 + \text{H}_2\text{O} → \text{CH}_3\text{CHO} + \text{Pd} + 2 \text{HCl} \]
Koppar (ii) klorid hjälper till att regenerera palladium (ii) klorid och därmed bibehålla den katalytiska cykeln.
● Syntes av organiska föreningar
Koppar (II) klorid används för att klorinera aromatiska kolväten och alfa -positionen för karbonylföreningar. Det oxiderar också fenoler till kinoner eller kopplade produkter, som är avgörande mellanprodukter i organiska synteser.
● Nisch och specialiserade användningsområden
Förutom bred industriell användning hittar koppar (ii) klorid applikationer inom specialiserade områden.
● Pyroteknik och målarbok
Koppar (II) klorid används i pyroteknik för att producera blå och grön flamfärger. Den här egenskapen gör det till en eftertraktad förening i fyrverkeriet.
● Fuktighetsindikatorer och andra applikationer
Kobolt - Gratis fuktighetsindikatorkort med koppar (ii) klorid finns tillgängliga på marknaden. Dessa indikatorer ändrar färg baserat på fuktighetsnivåer. Föreningen används också som en mordant inom textilindustrin, ett träbevarande och en vattenrengörare.
● Hälso- och säkerhetsöverväganden
Koppar (ii) klorid är ett toxiskt ämne och måste hanteras med försiktighet. Den tillåtna gränsen för vattenhaltiga kopparjoner i dricksvatten som ställts in av USA: s EPA är 1,3 ppm. Exponering för höga koncentrationer kan leda till allvarliga hälsoproblem, inklusive CNS -störningar och hemolys.
● Toxicitet och tillåtna exponeringsgränser
Exponering för koppar (II) klorid kan resultera i huvudvärk, diarré, blodtrycksfall och feber. Långt (exponering av terminer kan leda till kroniska hälsoproblem, och betonar behovet av strikt efterlevnad av säkerhetsriktlinjerna.
● Miljöpåverkan och förordningar
Koppar (II) klorid är också ett miljöhänsyn, särskilt för vatten- och markmikrober. Det hämmar aktiviteten hos denitrifierande bakterier och påverkar således markfertilitet och ekosystembalansen.
● Slutsats och framtida anvisningar
Sammanfattningsvis kan koppar (ii) klorid erhållas genom flera metoder, inklusive direkt klorering av koppar, reaktioner med kopparbaser och elektrokemiska metoder. Föreningen har omfattande industriella användningsområden, särskilt som en katalysator, och nischapplikationer inom pyrotekniska och fuktighetsindikatorer. Det är emellertid avgörande att hantera det med försiktighet på grund av dess toxicitet och miljöpåverkan. Framtida framsteg kan fokusera på mer hållbara produktionsmetoder och bredare tillämpningar i industri- och forskningsinställningar.
OmHongyuan nya material
Hangzhou Hongyuan New Materials Co., Ltd. (Hangzhou Fuyang Hongyuan Renewable Resources Co., Ltd.) grundades i december 2012 och förvärvade Hangzhou Haoteng Technology Co., Ltd. i december 2018. Forskning, utveckling, produktion och försäljning av metallpulver och kopparsaltprodukter. Med en investering på 350 miljoner yuan och ett anläggningsområde på 50 000 kvadratmeter driver företaget flera produktionslinjer och har en årlig omfattande kapacitet på 35 000 ton.
Inläggstid: 2024 - 10 - 14 10:15:05