氯化銅

氯化銅

綠色至藍色粉末或斜方雙錐體結晶。在濕空氣中潮解,在乾燥空氣中風化。在70至200℃時失去水分。易溶於水、乙醇和甲醇,略溶於丙酮和乙酸乙酯,微溶於乙醚。其水溶液對石蕊呈酸性。0.2mol/L水溶液的pH為3.6。相對密度2.51。熔點約100℃。有毒。有刺激性。用於顏料,木材防腐等工業,並用作消毒劑,媒染劑,催化劑。氯化銅有毒,溶液為綠色(有時稱藍綠色),氯化銅稀溶液是藍色,離子為綠色,固體為綠色,無水氯化銅呈棕黃色,常以(CuCl2)n的形式存在。

基本信息

性質

藍綠色斜方晶系晶體。相對密度2.54。在潮濕空氣中易潮解,在乾燥空氣中易風化。本身由於離子極化和姜-泰勒效應而呈平面四方形結構,而不像其他過渡金屬二氯化物(如氯化亞鐵)呈正四面體結構。易溶於水,溶於醇和氨水、丙酮。在乙醚,乙酸乙酯中也有一定溶解性,故在有機反應中為常用的催化劑(尤其是碳氫活化反應)。其水溶液呈弱酸性。加熱至100℃失去2個結晶水,但高溫下易水解而難以得到無水鹽。從氯化銅水溶液生成結晶時,在26~42℃得到二水物,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到無水物。

毒性低,常用作游泳池消毒。

製備方法

氯化銅溶液

氯化銅及氯化銅溶液氯化銅及氯化銅溶液
CuO+2HCI=CuCl+HO(由此配置出的溶液略顯酸性,在溶解氯化銅溶液時,也應加入少量鹽酸,以防止水解生成氫氧化銅使試劑變質)

工業制氯化銅

銅是畜禽生產中不可缺少的重要元素,一般使用硫酸銅,其套用缺陷是眾所周知的。鹼式氯化銅具有不吸濕結塊,流動性好,不氧化破壞飼料中的脂肪和維生素,生物利用率高的優點。鹼式氯化銅的生物學有效性和生物安全性明顯高於硫酸銅。它不僅可降低飼料成本,而且可大大減少銅排泄對環境造成的污染,對保護生態環境有重要意義。

電子工業含銅廢液的處理大多採用電解法、氧化還原法、中和沉澱法等,一般以CuS0,5HO的形式回收。研究利用鹼性蝕刻廢液和酸性蝕刻廢液製取納米級的新型飼料添加劑鹼式氯化銅,通過對蝕刻廢液的處理工藝探討,找到了利用蝕刻廢液的較佳方法。

材料與方法

1.1主要原料

鹼性蝕刻廢液,含Cu52.1g/L,Cl102.81g /L,pH值9.8;酸性蝕刻廢液,含Cu92.4g/L,Cl70.8g/L,pH值0.82。

1.2反應原理及工藝流程

將銅酸、鹼性蝕刻廢液混合,發生中和反應,沉澱出來的物質經過濾,洗滌,乾燥,即得產物鹼式氯化銅。

1.3試驗步驟

氯化銅氯化銅
取一定量的鹼性蝕刻廢液於反應容器中,在攪拌和適宜溫度下,緩慢加入一定濃度的酸性蝕刻廢液,使之發生中和沉澱反應,控制在適當pH值範圍內,從而使銅的回收利用率達到最高。繼續攪拌反應,靜置,然後過濾,洗滌,乾燥,即得鹼式氯化銅產品。產品中銅的含量採用間接碘量法測定;氯的含量採用氯離子選擇性電極法測定;重金屬(以Pb計)及砷含量按飼料級硫酸銅標準中的方法測定。結果與討論

2.1廢液加入順序對固液分離的影響

方法一:取鹼性蝕刻廢液於反應器中,在攪拌中緩慢加入酸性蝕刻廢液,並調節至適當pH值,攪拌反應,靜置沉澱,觀察分離狀況。

方法二:取酸性蝕刻廢液於反應器中,在攪拌中緩慢加入鹼性蝕刻廢液,並調節至適當pH值,攪拌反應,靜置沉澱,觀察分離狀況。

試驗結果表明,在相同的條件下,方法一反應後得到的反應物固液分層明顯,沉澱效果較好;方法二反應後產生了膠體現象,溶液分層不明顯。因此,採用方法一進行下面的試驗。

對鹼性蝕刻廢液用酸性廢液調節不同的pH值,經過濾後測定濾液中殘餘Cu的含量,結果見表1。

表1數據表明,pH值對廢液中Cu離子回收率有重要影響,pH值過小,殘餘的Cu多,沉澱不完全,銅的回收率低;pH值過大,生成的沉澱部分溶解,銅的回收率也低。pH值應控制在6.0-6.5範圍內。

2.3產品的組成與質量分析

用上述方法製得的產物經測定(括弧內為計算值),Cu的重量占59.23%(59.51%),C1的重量占16.72%(16.60%),其組成符合分子式Cu(OH)C。若用鹼式氯化銅表示,其含量為99.53%,純度很高。而產品中的重金屬(以Pb計)含量為4.6mg/kg;砷(以As計)含量為2.8m/kg,符合飼料級硫酸銅中的指標要求,可以用作飼料添加劑。

2.4產品的溶解度與吸水率

製得的鹼式氯化銅是呈細砂狀,顆粒均勻,流動性好,不吸潮,不結塊的綠色結晶粉末,在空氣中穩定。Cu(OH)Cl難溶於水,但在酸性溶液中易於溶解。在動物體內易於溶解、吸收,生物利用率比硫酸銅高1.05一1.15倍。

2.5物相與形貌表征

產物的XRD圖譜表明,產物是具有六方晶系的單一物相,與六方晶系的鹼式氯化銅圖譜(JCPDS 19 -0389)一致。鹼式氯化銅產品是粒徑約60nm、長度約600nm的納米棒。

結論

根據以上試驗,得到了印刷電路板鹼性、酸性腐蝕液的再生和回收銅的新方法。此法可綜合利用廢棄資源,既得到飼料添加劑,又可以把銅沉澱後的氯化鉸母液調整,繼續用於印刷電路板的生產,消除了環境污染,給生產廠家帶來了很好的社會效益和經濟效益,對電子工業和飼料工業的可持續發展具有重要的現實意義。

其他製備方法

電解氯化鈉溶液用銅作為導線,NaCl==通電(銅線)==CuCl+NaOH導線離得遠一點陰極有綠色氯化銅生成。

危險性

危險性類別:第8.3類其它腐蝕品

侵入途徑:吸入、食入

健康危害:對眼、皮膚和呼吸道有刺激性。遇熱產生銅煙塵,吸入引起金屬煙霧熱。口服引起出血性胃炎及肝、腎、中樞神經系統損害及溶血等,重者死於休克或腎衰。

環境危害:對環境有害。

燃爆危險:不燃,無特殊燃爆特性。

應急預案

應急處理

應急行動:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵口罩,穿防腐、防毒服。穿上適當的防護服前嚴禁接觸破裂的容器和泄漏物。儘可能切斷泄漏源。用塑膠布覆蓋泄漏物,減少飛散。勿使水進入包裝容器內。用潔淨的鏟子收集泄漏物,置於乾淨、乾燥、蓋子較松的容器中,將容器移離泄漏區。

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水或0.1mol/L的碳酸氫鈉溶液沖洗,就醫。

眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗,就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。呼吸、心跳停止,立即進行心肺復甦術。就醫。

食入:用0.1%亞鐵氰化鉀洗胃。給飲牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

危險特性:本身不能燃燒。遇鉀、鈉劇烈反應。具有腐蝕性。

有害燃燒產物:無意義。

滅火方法:該品不燃。根據著火原因選擇適當滅火劑滅火。

滅火注意事項及措施:消防人員必須穿全身耐酸鹼消防服、佩戴空氣呼吸器滅火。儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。

處置儲存

操作注意事項:密閉操作,局部排風。防止粉塵釋放到車間空氣中。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿橡膠耐酸鹼服,戴橡膠耐酸鹼手套。避免產生粉塵。避免與鈉、鉀接觸。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。防止陽光直射。包裝必須密封,切勿受潮。應與鈉、鉀、食用化學品等分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

接觸防護

接觸限值:

MAC(mg/m3):未制定標準PC-TWA(mg/m3):未制定標準

PC-STEL(mg/m3):未制定標準TLV-C(mg/m3):未制定標準

TLV-TWA(mg/m3):TLV-STEL(mg/m3):

監測方法:火焰原子吸收光譜法。

工程控制:密閉操作,局部排風。

呼吸系統防護:空氣中粉塵濃度超標時,必須佩戴過濾式防塵呼吸器。緊急事態搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

身體防護:穿橡膠耐酸鹼服。

手防護:戴橡膠耐酸鹼手套。

其他防護:工作場所禁止吸菸、進食和飲水,飯前要洗手。工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

理化特性

外觀與性狀:黃棕色吸濕性粉末。

pH值:無意義

熔點(℃):498(分解)

沸點(℃):993(轉變為氯化亞銅)

相對密度(水=1):3.386

相對蒸氣密度(空氣=1):無資料

臨界壓力(MPa):無意義

辛醇/水分配係數:無資料

閃點(℃):無意義

引燃溫度(℃):無意義

爆炸下限[%(V/V)]:無意義

爆炸上限[%(V/V)]:無意義

溶解性:易溶於水,溶於丙酮、醇、醚、氯化銨

主要用途:用作電鍍添加劑,玻璃、陶瓷著色劑,催化劑,照相製版及飼料添加劑等。

穩定反應

穩定性:穩定

禁配物:鈉、鉀。

避免接觸的條件:潮濕空氣。

聚合危害:不聚合

分解產物:氯化氫、氧化銅。

毒理資料

急性毒性:

LD50:大鼠經口LD50(mg/kg):140

致突變性:微生物致突變:釀酒酵母100μmol/L。

DNA損傷:大腸桿菌50umol/L/2D。

廢棄處置

廢棄物性質:危險廢物。

廢棄處置方法:在污水處理廠處理和中和。重複使用容器或在規定場所掩埋。

廢棄注意事項:處置前應參閱國家和地方有關法規。

運輸信息

危險貨物編號:83503

UN編號:2802

包裝類別:Ⅲ類包裝

包裝標誌:腐蝕品;有毒品

包裝方法:塑膠袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑膠瓶或金屬桶(罐)外普通木箱;(內包裝禁用金屬容器)。

運輸注意事項:起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與活性金屬、活性金屬、食用化學品、等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。

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