Kuparioksidi, jota kutsutaan myös kuparioksidi (II), on kemiallinen yhdiste, jolla on kaava CuO. Sen rakenne on esitetty kuvassa 1. Se löytyy luonnossa yhdeksi mineraalien komponentiksi, kuten tenoriitti ja paramelakoniitti. Sitä louhitaan mineraaleista ympäri maailmaa, pääasiassa Etelä-Amerikassa, muun muassa Perussa ja Boliviassa.
Joitakin kemiallisia yhdisteitä, kuten ammoniumkarbonaattia ja ammoniakkia, käytetään mineraalien uuttamisen edistämiseen. Kuprioksidia tuotetaan pääasiassa mineraaliuutolla, mutta sen tuottamiseksi teollisesti on jonkin verran menetelmää.
Kuvio 1: kuparioksidin rakenne.
Teollisuudessa kuparioksidia valmistetaan kuparinitraattitrihydraatin (100 - 20 ° C), kuparihydroksidin (100 ° C) tai kuparikarbonaatin (250 ° C) sytytysreaktiolla:
2Cu (NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2
Cu (OH) 2 (s) → CuO (s) + H 2 O (l)
CuCO 3 → CuO + CO 2
Se valmistetaan myös synteettisesti kuumentamalla kuparimetallia ilmassa noin 800 ° C: seen.
Kuva 2: tenoriitin (vasen) ja paramelakoniitin (oikea) ulkonäkö
Kuprioksidin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Kupari (II) oksidia esiintyy hienona mustana jauheena, jolla on ioninen rakenne. Sen ulkonäkö on esitetty kuvassa 3.
Kuvio 3: kuparioksidin ulkonäkö
Molekyyli koostuu kaksiarvoisesta kationisesta kuparista Cu + 2 ja anionisesta happea O-2. Molekyylit muodostavat monokliinisen kidejärjestelmän, jossa kutakin kupariatomia koordinoi 4 happiatomia.
Se liittyy läheisesti toiseen kuparioksidiin: kuparioksidiin Cu2O.
Sen molekyylipaino on 79,545 g / mol ja sen tiheys 6,315 g / ml. Sen sulamispiste on 1326 ° C, jossa se hajoaa vapauttaen happea, sen kiehumispiste on yli 2000 ° C.
Yhdiste on liukenematon veteen, alkoholiin, ammoniumhydroksidiin, ammoniumkarbonaattiin ja liukenee ammoniumkloridiin ja kaliumsyanidiin.
Kuparioksidi on amfoteerinen, joten se voi liueta hapoihin ja emäksisiin liuoksiin. Emäksisessä liuoksessa se reagoi muodostaen muita kuparisuoloja:
2MetalOH + CuO + H 2 O → Metal 2
Happoliuoksissa se reagoi myös muodostaen muita kuparisuoloja:
CuO + 2HNO 3 → Cu (NO 3) 2 + H 2 O
CuO + 2HCl → CuCI 2 + H 2 O
Burss kuumennettuna kosketuksessa alumiinin, vedyn tai magnesiumin kanssa. Lisäksi kuumennettaessa se tuottaa joitain myrkyllisiä huuruja.
Reaktiivisuus ja vaarat
Kupari (II) oksidi on erittäin myrkyllinen ja myrkyllinen nieltynä. Se vaurioittaa keskushermostoa ja hormonitoimintaa.
Se ärsyttää myös silmiä ja ihoa. Se ei ole syttyvää, se on vakaa ja yhteensopimaton pelkistimien, rikkivedyn, alumiinin, alkalimetallien, hienoksi jauhettujen metallien kanssa.
Jos joutuu silmiin, tarkista, että sinulla on piilolinssejä ja poista ne heti.
Silmät on huuhdeltava juoksevalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan pitäen silmäluomet auki. Kylmää vettä voidaan käyttää. Silmävoidetta ei tule käyttää.
Jos kemikaali joutuu kosketuksiin vaatteiden kanssa, poista se mahdollisimman nopeasti suojaamalla omia käsiäsi ja vartaloasi. Aseta uhri turvasuihkun alle.
Jos kemikaali kertyy uhrin paljaalle iholle, kuten kädet, saastunut iho pestään varovasti ja varovasti juoksevalla vedellä ja hankaavalla saippualla.
Kylmää vettä voidaan käyttää. Jos ärsytys jatkuu, hakeudu lääkäriin. Pese saastunut vaatetus ennen kuin käytät sitä uudestaan.
Jos kosketus ihoon on vaikeaa, se tulee pestä desinfiointiaineella ja peittää saastunut iho antibakteerisella voiteella.
Hengitettäessä uhrin tulisi antaa levätä hyvin ilmastoidussa tilassa. Jos hengittäminen on vaikeaa, uhri olisi evakuoitava turvalliselle alueelle mahdollisimman pian.
Löysää tiukkoja vaatteita, kuten kaulus, vyö tai solmio. Jos uhrin on vaikea hengittää, on annettava happea.
Jos uhri ei hengitä, elvytys suoritetaan suusta suuhun. Pidä aina mielessä, että apua tarjoavalle henkilölle voi olla vaarallista elvyttää suusta suuhun, kun hengitetty aine on myrkyllistä, tarttuvaa tai syövyttävää.
Jos ainetta on nielty, älä oksennuta. Löysää tiukkoja vaatteita, kuten paitapannat, vyöt tai solmiot. Jos uhri ei hengitä, suorita elvytys suusta suuhun.
Kaikissa tapauksissa on hakeuduttava välittömään lääkärinhoitoon.
Sovellukset
Kuprioksidia käytetään pigmenttinä kiteissä, posliini emaloissa ja keinotekoisissa helmissä. Ruoste lisää sinertävän vihertävää sävyä tällaisiin materiaaleihin. Sitä käytetään myös rikinpoistoaineena öljykaasuissa ja hapetuskatalysaattorina sekä galvaanisissa elektrodissa.
Kuprioksidia käytetään laajalti maatalouskemikaalien ja kemian teollisuudessa välituotteiden tuottamiseksi joissain prosesseissa.
Se on laajalti käytetty hapettava / pelkistävä aine ja prosessin säätelijä kemiallisissa reaktioissa, erityisesti öljyntuotannossa.
Kuprioksidia käytetään maalien ja pinnoitteiden valmistukseen, ja se on myös ainesosa joihinkin ilmanhoitotuotteisiin.
Sitä käytetään harvoin ravintolisäaineena eläimissä, sitä voidaan käyttää myös p-tyyppisenä puolijohteena kapean kaistaraonsa vuoksi. Sitä käytetään vaihtoehtona rautaoksidille termiitissä.
Fungisidisten ja mikrobisidisten ominaisuuksiensa vuoksi kupari (II) oksidia voidaan käyttää myös hyönteismyrkkynä ja savunpoistoaineena.
Sitä käytetään pääasiassa perunakasvien hoitamiseen ja antifoosioaineena alusten rungoissa. Likaantumista estävä aine on materiaali, joka estää patruunoita ja muita organismeja muodostumasta veneen pohjalle.
Kun nämä organismit kasvavat laivan rungossa, ne lisäävät kitkaa, joka syntyy, kun alus kulkee veden läpi, vähentäen siten nopeutta.
Yhdistettä käytetään myös puunsuoja-aineena suojaamaan aitapylväitä, lastuja, terasseja, kattoja, vyöruusu, valtameren seiniä ja muita makean veden ja merien rakenteita hyönteisiltä ja sieniltä..
Viitteet
- (2013, 21. elokuuta). Kupari (II) oksidipuolijohteet. Palautettu osoitteesta azom.com.
- Kuparioksidikaava. (SF). Palautettu softschools.com-sivustolta.
- EMBL-EBI. (2017, 2. helmikuuta). kupari (II) oksidi. Palautettu osoitteesta ChEBI.ac.uk.
- Encyclopædia Britannica. (2017, 16. toukokuuta). Kupari (Cu). Palautettu osoitteesta britannica.com.
- Fisher-tiede. (2009, 20. syyskuuta). Käyttöturvallisuustiedote Kupari (II) oksidi. Palautettu osoitteesta fke.uitm.edu.my.my.
- Käyttöturvallisuustiedote Kuprioksidi. (2013, 21. toukokuuta). Palautettu sciencelab.com-sivustolta.
- Kansallinen bioteknologiatietokeskus.. (2005, 26. maaliskuuta). PubChem-yhdisteiden tietokanta; CID = 14829. Haettu PubChemistä.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Kupari (II) oksidi. Palautettu osoitteesta chemspider.com.
- Thomson Gale. (2006). Kupari (II) oksidi. Palautettu encyclopedia.com-sivustosta.