堿式碳酸銅 - 名貴的礦物寶石
堿式碳酸銅,呈孔雀綠顏色,所以又叫孔雀石,是一種名貴的礦物寶石。它是銅與空氣中的氧氣、二氧化碳和水等物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì),又稱銅銹,顏色翠綠。在空氣中加熱會分解為氧化銅、水和二氧化碳。溶于酸并生成相應(yīng)的銅鹽。在自然界中以孔雀石的形式存在。

物化性質(zhì)
性狀:孔雀綠色細(xì)小無定型粉末。不溶于水和醇。溶于酸、氨水及氰化鉀溶液。堿式碳酸銅在空氣中分解生成粒徑約為10nm的CuO.用Friedman法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法求取了Cu2(OH)2CO3熱分解的活化能為175.53kJ/mol,堿式碳酸銅有提高ADG、ADFI的趨勢(P>0.05);降低了仔豬腹瀉率(P<0.05)。堿式碳酸銅的絕對生物效價(jià)為30%,高于對照組6個(gè)百分點(diǎn);以CuZn-SOD活性作為判斷指標(biāo)時(shí),堿式碳酸銅的相對生物效價(jià)達(dá)到了120%;而以血清銅濃度和銅蘭蛋白活性作為判斷指標(biāo)時(shí),堿式碳酸銅的相對生物效價(jià)為102%和104%。堿式碳酸銅的生物效價(jià)優(yōu)于硫酸銅。
1.常溫常壓下穩(wěn)定。
2.避免的物料酸。不溶于冷水和醇,在熱水中分解,溶于酸而成相應(yīng)銅鹽。溶于氰化物、氨水、銨鹽和堿金屬碳酸鹽水溶液中,形成銅的絡(luò)合物。在堿金屬碳酸鹽溶液中煮沸時(shí),形成褐色氧化銅。對硫化氫不穩(wěn)定。加熱至200℃分解黑色氧化銅、水和二氧化碳。在硫化氫氣氛中不穩(wěn)定。在水中的溶解度為0.0008%。碳酸銅具有揚(yáng)塵性,應(yīng)避免與皮膚、眼睛等接觸及吸入。
3.不溶于水,溶于氨水中生成銅氨配離子。加熱到220℃時(shí)分解。組成為2∶1的堿式碳酸銅為天藍(lán)色的粉狀結(jié)晶。如在空氣中長時(shí)間放置,則吸濕并放出部分二氧化碳,慢慢變成1∶1型堿式碳酸銅,不溶于水,但溶于氨水而形成銅氨配離子。
制備方法
1.硫酸銅法。反應(yīng)方程式:2CuSO4+4NaHCO3==CuCO3·Cu - OH2↓+2Na2SO4+3CO2↑+H2O
操作方法:將小蘇打配成相對密度1.05的溶液,先加入反應(yīng)器中,于50℃時(shí),在攪拌下加入經(jīng)精制的硫酸銅溶液,控制反應(yīng)溫度在70~80℃,反應(yīng)以沉淀變?yōu)榭兹妇G色為度,pH值保持在8,反應(yīng)后經(jīng)靜置、沉降,用70~80℃水或去離子水洗滌至洗液無SO2-4止,再經(jīng)離心分離、干燥,制得堿式碳酸銅成品。
2.硝酸銅法。操作方法:電解銅與濃硝酸作用生成硝酸銅后,再與碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液反應(yīng)生成堿式碳酸銅,沉淀經(jīng)洗滌、分離脫水、干燥,制得堿式碳酸銅成品。
3.以硝酸銅和碳酸鈉為原料,配制等物質(zhì)的量的三水合硝酸銅和碳酸鈉水溶液,邊混合邊攪拌,此時(shí)即生成藍(lán)綠色膠狀沉淀,室溫下繼續(xù)攪拌,即可生成結(jié)晶狀物質(zhì),過濾后,在空氣中干燥。便可得到組成為的產(chǎn)品。
或者也可用五水合硫酸銅或一水合乙酸銅及碳酸鉀為原料制得同樣的目的產(chǎn)物。
4.在一大的硬質(zhì)玻璃管中,封入等物質(zhì)的量的三水合硝酸銅和碳酸鈣粉末,安裝一水銀壓力計(jì),加熱使管中物料熔化。如產(chǎn)生的二氧化碳壓力達(dá)到505~808kPa時(shí),即生成組成為2CuCO3·Cu(OH)2的產(chǎn)品。
5.在攪拌下將硫酸銅溶液加入50%的碳酸氫鈉水溶液中:
反應(yīng)溫度為70~80℃,硫酸銅的加入速度以生成的CO2產(chǎn)生的泡沫不溢出為宜,保持反應(yīng)液ph=8,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液煮沸10~15min,堿式碳酸銅會迅速沉淀下來。靜置,待上層溶液澄清后分去,沉淀用70~80℃水或去離子水洗滌至不含SO42-離子,然后離心分離,在80-100℃下干燥即可。
主要用途
1.用于有機(jī)催化劑、煙火制造和顏料中。在農(nóng)業(yè)上作用植物黑穗病的防止劑、殺蟲劑和磷毒的解毒劑,與瀝青混合可防止牧畜及野鼠啃樹苗;用于飼料中作銅的添加劑,在原油儲存時(shí)作脫堿劑及生產(chǎn)銅化合物的原料。也可用于電鍍、防腐及分析試劑。
2.用作飼料添加劑,牛等反芻動物對碳酸銅的吸收利用率比其他無機(jī)銅高。但由于成本較高,使其應(yīng)用受到了限制。
3.用作分析試劑。用于銅鹽制備、油漆顏料和煙火原料的配制。用作熒光粉激活劑,種子殺菌劑。
4.用于預(yù)鍍銀銅合金、鍍銅錫合金和鋼的氧化溶液的配制。
化學(xué)數(shù)據(jù)
1.氫鍵供體數(shù)量:2
2.氫鍵受體數(shù)量:5
3.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0
4.拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):65.2
5.重原子數(shù)量:8
6.表面電荷:0
7.復(fù)雜度:18.8
8.同位素原子數(shù)量:0
9.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
10.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
11.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
12.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
13.共價(jià)鍵單元數(shù)量:5
儲運(yùn)特性
1.貯存于陰涼、通風(fēng)、干燥的庫房中。
2.應(yīng)注意防潮。防止包裝袋破損。
危害說明
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
急性毒性:大鼠口服LD50:1350mg/kg;兔子口服LD50:159mg/kg;鴿子口服LDLo:1mg/kg;家鴨口服LDLo:900mg/kg
主要的刺激性影響:
在皮膚上面:刺激皮膚和粘膜
在眼睛上面:刺激的影響
致敏作用:沒有已知的敏化現(xiàn)象。
金屬銅的最高容許濃度為1mg/m,氧化銅為0.1mg/m。銅中毒時(shí)可經(jīng)口用0.1%K4[Fe - CN6]溶液洗胃,或內(nèi)服蛋白水、氧化鎂鹽瀉劑;腹痛可皮下注射0.1%的硫酸阿托品1ml;眼部受刺激可用水沖洗。
過剩銅的有害作用中,Cu同酶的氫硫基反應(yīng)起著決定性作用,飲用含銅44mg/L水時(shí),發(fā)生急性胃腸炎,內(nèi)服銅鹽0.2~0.5g可引起嘔吐,l~2g可引起嚴(yán)重嘔吐,有時(shí)能發(fā)生致死性中毒。慢性中毒表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能紊亂,肝腎功能障礙,鼻中隔潰瘍和穿孔。
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
通常對水體是稍微有害的。
安全信息
安全術(shù)語
S26:In?case?of?contact?with?eyes,?rinse?immediately?with?plenty?of?water?and?seek?medical?advice.
不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S36:Wear?suitable?protective?clothing.
工作時(shí)應(yīng)佩戴防毒口罩、防護(hù)眼鏡,穿防塵工作服。
風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語
R22:Harmful?if?swallowed.
吞食有害。
R36/37/38:Irritating?to?eyes,?respiratory?system?and?skin.
刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚。
