Kupferoxid: Formel, Eigenschaften, Risiken und Verwendungszwecke
Kupferoxid, auch Kupfer (II) -oxid genannt, ist eine chemische Verbindung der Formel CuO. Seine Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt (EMBL-EBI, 2017).
Kupferoxid kommt in der Natur als einer der Bestandteile von Mineralien wie Tenorit und Paramelaconit vor. Es wird aus Mineralien auf der ganzen Welt gewonnen, hauptsächlich in Südamerika, in Ländern wie Peru und Bolivien.
Einige chemische Verbindungen wie Ammoniumcarbonat und Ammoniak werden verwendet, um die Extraktion von Mineralien zu fördern.
Kupferoxid wird hauptsächlich durch Extraktion in Mineralien hergestellt, jedoch gibt es einige Verfahren, um es industriell herzustellen.
In der Industrie wird Kupferoxid durch die Zündreaktion von Kupfernitrat-Trihydrat (100-20 ° C), Kupferhydroxid (100 ° C) oder Kupfercarbonat (250 ° C) hergestellt:
2Cu (NO 3 ) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2
Cu (OH) 2 (s) → CuO (s) + H 2 O (l)
CuCO 3 → CuO + CO 2
Es wird auch synthetisch hergestellt, indem Kupfermetall an der Luft auf ungefähr 800 ° C erhitzt wird (Cupric oxide Formula, SF).
Physikalische und chemische Eigenschaften von Kupferoxid
Kupfer (II) -oxid Es erscheint als feines schwarzes Pulver mit einer ionischen Struktur. Sein Aussehen ist in Abbildung 3 dargestellt.
Das Molekül wird aus dem zweiwertigen kationischen Kupfer Cu + 2 und dem anionischen Sauerstoff O-2 gebildet. Die Moleküle bilden ein monoklines Kristallsystem, in dem jedes Kupferatom von 4 Sauerstoffatomen koordiniert wird.
Es ist eng verwandt mit dem anderen Kupferoxid: Cu2O-Kupferoxid (National Center for Biotechnology Information., 2005).
Sein Molekulargewicht beträgt 79, 545 g / mol und seine Dichte 6, 315 g / ml. Sein Schmelzpunkt beträgt 1326 ° C, wo es sich unter Freisetzung von Sauerstoff zersetzt, sein Siedepunkt liegt über 2000 ° C.
Die Verbindung ist in Wasser, Alkohol, Ammoniumhydroxid und Ammoniumcarbonat unlöslich und in Ammoniumchlorid und Kaliumcyanid löslich (Royal Society of Chemistry, 2015).
Kupferoxid ist amphoter und kann sich daher in Säuren und Laugen auflösen. In alkalischer Lösung reagiert es zu anderen Kupfersalzen:
2MetallOH + CuO + H 2 O → Metall 2 [Cu (OH) 4 ]
In sauren Lösungen reagiert es auch zu anderen Kupfersalzen:
CuO + 2HNO 3 → Cu (NO 3 ) 2 + H 2 O
CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O
Es explodiert beim Erhitzen in Kontakt mit Aluminium, Wasserstoff oder Magnesium. Beim Erhitzen entstehen außerdem giftige Dämpfe.
Reaktivität und Gefahren
Kupfer (II) -oxid ist bei Verschlucken extrem giftig und giftig. Es schädigt das Zentralnervensystem und das Hormonsystem (AZoM, 2013).
Es reizt auch die Augen und die Haut. Es ist nicht brennbar, stabil und mit Reduktionsmitteln, Schwefelwasserstoff, Aluminium, Alkalimetallen und feinpulvrigen Metallen nicht verträglich (Fisher Scientiffic, 2009).
Bei Augenkontakt sollten Sie prüfen, ob Sie Kontaktlinsen tragen und diese sofort entfernen.
Die Augen sollten mindestens 15 Minuten lang mit fließendem Wasser gespült werden, wobei die Augenlider geöffnet bleiben sollten. Sie können kaltes Wasser verwenden. Salbe sollte nicht für die Augen verwendet werden.
Wenn die Chemikalie mit Kleidung in Berührung kommt, entfernen Sie sie so schnell wie möglich, um Ihre Hände und Ihren Körper zu schützen. Stellen Sie das Opfer unter eine Notdusche.
Wenn sich die Chemikalie auf der exponierten Haut des Opfers ansammelt, z. B. an den Händen, waschen Sie die mit fließendem Wasser und nicht scheuernder Seife kontaminierte Haut vorsichtig und vorsichtig.
Sie können kaltes Wasser verwenden. Bei anhaltender Reizung einen Arzt aufsuchen. Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen.
Wenn der Kontakt mit der Haut ernst ist, sollte sie mit einer desinfizierenden Seife gewaschen werden und die mit einer antibakteriellen Creme kontaminierte Haut bedecken.
Nach Einatmen sollte das Opfer in einem gut belüfteten Bereich ruhen. Bei schwerer Inhalation sollte das Opfer so bald wie möglich in einen sicheren Bereich evakuiert werden.
Lockern Sie enge Kleidungsstücke wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte. Wenn das Opfer Schwierigkeiten beim Atmen hat, sollte Sauerstoff verabreicht werden.
Wenn das Opfer nicht atmet, wird eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt. Berücksichtigen Sie immer, dass es gefährlich für die Person sein kann, die bei der Mund-zu-Mund-Beatmung hilft, wenn das eingeatmete Material giftig, ansteckend oder ätzend ist.
Bei Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Lockern Sie enge Kleidungsstücke wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatten. Wenn das Opfer nicht atmet, führen Sie eine Mund-zu-Mund-Beatmung durch.
In jedem Fall muss sofort ein Arzt hinzugezogen werden (Sicherheitsdatenblatt Kupferoxid, 2013).
Verwendet
Kupferoxid wird als Pigment für Kristalle, Porzellanemaillen und künstliche Edelsteine verwendet. Das Oxid fügt solchen Materialien einen bläulichen bis grünlichen Farbton hinzu.
Es wird auch als Entschwefelungsmittel für Erdölgase und als Oxidationskatalysator sowie in galvanischen Elektroden verwendet (Encyclopædia Britannica, 2017).
Kupferoxid wird in der chemischen und landwirtschaftlichen chemischen Industrie in großem Umfang zur Herstellung von Zwischenprodukten in einigen Prozessen verwendet.
Es ist ein weit verbreitetes Oxidations- / Reduktionsmittel und ein Regulator des Prozesses bei der chemischen Reaktion, insbesondere bei der Erdölförderung.
Kupferoxid wird zur Herstellung von Farben und Beschichtungen verwendet und ist auch Bestandteil einiger Luftpflegemittel.
Es wird selten als Nahrungsergänzungsmittel bei Tieren verwendet und findet aufgrund seiner engen Bandlücke auch Anwendung als Halbleiter vom p-Typ. Es wird als Alternative für das Eisenoxid in der Termite verwendet.
Kupfer (II) oxid findet aufgrund seiner fungiziden und mikrobiziden Eigenschaften auch als Insektizid und Begasungsmittel Verwendung.
Es wird hauptsächlich zur Behandlung von Kartoffelpflanzen und als Antifouling-Mittel in Schiffsrümpfen verwendet. Ein Antifouling-Mittel ist ein Material, das die Bildung von Seepocken und anderen Organismen im Boden eines Schiffes verhindert.
Wenn diese Organismen im Schiffsrumpf wachsen, erhöhen sie die Reibung, die entsteht, wenn das Schiff durch das Wasser fährt, und verringern so seine Geschwindigkeit.
Die Verbindung wird auch als Konservierungsmittel für Holz verwendet, um Zaunpfosten, Späne, Decks, Dächer, Schindeln, Seemauern und andere Süßwasser- und Meeresstrukturen vor Insekten und Pilzen zu schützen (Thomson Gale, 2006).
