Kopparoxid: Formel, egenskaper, risker och användningsområden
Kopparoxid, även kallad koppar (II) oxid, är en kemisk förening med formeln CuO. Dess struktur visas i Figur 1 (EMBL-EBI, 2017).
Kopparoxid finns i naturen som en av komponenterna i mineraler som tenorit och paramelaconit. Det extraheras från mineraler runt om i världen, främst i Sydamerika, i länder som Peru, Bolivia.
Vissa kemiska föreningar som ammoniumkarbonat och ammoniak används för att främja extraktionen av mineraler.
Kopparoxid produceras huvudsakligen genom extraktion i mineraler, men det finns en process för att producera den industriellt.
I industrier framställs kopparoxid genom tändningsreaktionen av kopparitrattrihydrat (100-20 ° C), kopparhydroxid (100 ° C) eller kopparkarbonat (250 ° C):
2Cu (NO3) 2 → 2CuO + 4NO2 + 02
Cu (OH) 2 (s) → CuO (s) + H20 (l)
CuCO3 → CuO + CO2
Den framställs också syntetiskt genom upphettning av kopparmetall i luften vid ungefär 800 ° C (kopparoxidformel, SF).
Fysikaliska och kemiska egenskaper hos kopparoxid
Koppar (II) oxid Det verkar som ett fint svart pulver med en jonstruktur. Dess utseende visas i figur 3.
Molekylen bildas av den tvåvärda katjoniska kopparen Cu + 2 och det anjoniska syret O-2. Molekylerna bildar ett monokliniskt kristallint system, där varje kopparatom koordineras av 4 syreatomer.
Det är nära besläktat med den andra kopparoxiden: Cu2O kopparoxid (National Center for Biotechnology Information., 2005).
Dess molekylvikt är 79, 545 g / mol och dess densitet är 6, 315 g / ml. Smältpunkten är 1326 ° C, där den sönderdelar frigörande syre, dess kokpunkt är över 2000 ° C.
Föreningen är olöslig i vatten, alkohol, ammoniumhydroxid, ammoniumkarbonat och är löslig i ammoniumklorid och kaliumcyanid (Royal Society of Chemistry, 2015).
Kopparoxid är amfotert, så det kan lösas i syror och alkaliska lösningar. I alkalisk lösning reagerar den för att bilda andra kopparsalter:
2MetalOH + CuO + H20 → Metall 2 [Cu (OH) 4 ]
I sura lösningar reagerar den också för att bilda andra kopparsalter:
CuO + 2HNO3 → Cu (NO3) 2 + H20
CuO + 2HCl → CuCl2 + H20
Det exploderar vid upphettning i kontakt med aluminium, väte eller magnesium. Vidare, när det upphettas, producerar det några giftiga ångor.
Reaktivitet och faror
Koppar (II) oxid är extremt giftigt och giftigt vid förtäring. Det orsakar skador på centrala nervsystemet och det endokrina systemet (AZoM, 2013).
Det är också irriterande för ögonen och huden. Det är inte brandfarligt, det är stabilt och oförenligt med reduktionsmedel, vätesulfid, aluminium, alkalimetaller, finpulverade metaller (Fisher Scientiffic, 2009).
Vid kontakt med ögonen bör du kontrollera om du har kontaktlinser och omedelbart ta bort dem.
Ögonen ska sköljas med rinnande vatten i minst 15 minuter och håller ögonlocken öppna. Du kan använda kallt vatten. Salva ska inte användas för ögonen.
Om kemikalien kommer i kontakt med kläder, ta bort det så snabbt som möjligt, skydda dina egna händer och kropp. Placera offret under en säkerhetsdusch.
Om kemikalien ackumuleras på offerets exponerade hud, t.ex. händerna, tvätta försiktigt och noggrant huden som är förorenad med rinnande vatten och icke-slipande tvål.
Du kan använda kallt vatten. Om irritation kvarstår, kontakta läkare. Tvätta förorenade kläder före återanvändning.
Om kontakten med huden är allvarlig ska den tvättas med en desinfektionsmedel och täcka huden förorenad med en antibakteriell kräm.
Vid inandning ska offret tillåtas vila i ett välventilerat område. Om inandning är svår, ska offeret evakueras till ett säkert område så snart som möjligt.
Lossa snäva kläder som t-shirt, bälten eller slips. Om offeret finner det svårt att andas, ska syre administreras.
Om offret inte andas utförs en munnen-till-mun-återupplivning. Ta alltid hänsyn till att det kan vara farligt för personen som ger hjälp att ge munnen-till-mun-återupplivning när det inandade materialet är giftigt, infektiöst eller frätande.
Vid förtäring, uppkalla inte kräkningar. Lossa täta kläder som t-shirts, bälten eller band. Om offeret inte andas, utför munnen till munnen återupplivning.
I alla fall bör omedelbar medicinsk behandling söks (Material Safety Data Sheet Cupric oxide, 2013).
tillämpningar
Kopparoxid används som ett pigment för kristaller, porslinlameller och konstgjorda pärlor. Oxiden lägger en blåaktig till grön nyans till sådana material.
Den används också som ett desulfuriseringsmedel för petroleumgaser och som oxidationskatalysator och i galvaniska elektroder (Encyclopædia Britannica, 2017).
Kopparoxid används i stor utsträckning inom kemi- och jordbruksindustrin för att producera mellanprodukter i vissa processer.
Det är ett allmänt använt oxidations / reduktionsmedel och en regulator av processen vid kemisk reaktion, särskilt vid produktion av petroleum.
Kopparoxid används för att tillverka färger och beläggningar och är också en ingrediens i vissa luftvårdsprodukter.
Används sällan som kosttillskott hos djur, det har också applicering som halvledare av p-typ på grund av dess smala bandgap. Den används som ett alternativ för järnoxiden i termiten.
På grund av dess fungicida och mikrobicida egenskaper, finner koppar (II) oxid också användning som insekticid och rökmedel.
Den används huvudsakligen vid behandling av potatisväxter och som ett antifoulingmedel i fartygsskrov. Ett antifouling-medel är ett material som förhindrar bildandet av kalkar och andra organismer i botten av ett fartyg.
När dessa organismer växer i ett fartygs skrov ökar de friktion som uppstår när skeppet passerar genom vattnet, vilket minskar dess hastighet.
Föreningen används också som konserveringsmedel för trä, för att skydda staketstolpar, spåner, däck, takläggning, bältros, havsväggar och andra sötvatten- och marinstrukturer från insekter och svampar. (Thomson Gale, 2006).
