硝酸铜
无机化合物
硝酸铜(cupric nitrate),是一种无机化合物化学式为Cu(NO3)2,蓝绿色正交晶系,相对分子量为187.56。产品易吸潮,易溶于水和乙醇,具有强氧化性。主要用作分析试剂以及氧化剂,也可用于制无机颜料、印花、镀青铜搪瓷、烟火、催化剂等。
性质
硝酸铜Cu(NO3)2,易吸潮,极易溶于水和乙醇水溶液呈酸性。有强氧化性,与炭末、或其他可燃性物质加热、打击和摩擦时,会发生燃烧爆炸。能溶于浓氨水会生成二硝酸四氨铜配位化合物 [Cu(NH3)4·(NO3)2],对此配合物进行加热会发生爆炸;在114.5 ℃下分解生成难溶的碱式盐Cu(NO3)2·2Cu(OH)2,继续加热反应会转变成氧化铜
硝酸铜受热分解方程
硫酸反应方程:
氢氧化钠反应方程:
与浓氨水反应方程:
硝酸铜晶体常见的有三水合物Cu(NO3)2·3H2O和六水合物Cu(NO3)2·6H2O两种。三水合物是温度高于26.4 ℃时由水溶液结晶而成,为深蓝色棱柱状结晶,相对分子量为241.60,比重为2.32(25 ℃),熔点114.5 ℃,易潮解,易溶于水及乙醇;而六水合物则是低于26℃时由水溶液结晶而成,为浅蓝色正交晶系结晶,相对分子量为295.64,比重为2.074,熔点26.4 ℃,易潮解,易溶于水。
制备方法
金属铜法
由金属铜与稀硝酸反应制得而成,即在反应器中加入稀硝酸,再逐渐加入铜屑,让反应缓慢进行,反应 6 ~ 8 h 完成后再将溶液继续加热,除去NO2,至无黄烟产生为止,再将反应液经加水稀释、过滤、真空浓缩、冷却结晶、干燥得到成品。
其反应方程式为:
3Cu + 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
工艺流程图如下:
氧化铜法
将工业含铜废料提取的铜氧化物粉在反应器中加水、母液、硝酸,调节密度后在 25 ~ 30 ℃下缓慢加入氧化铜,直到没有黄烟产生,再经过除铁、蒸发浓缩、结晶等制得成品。
其反应方程式如下:
CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O
其他方法
硝酸铜还可由金属铜与四氧化二氮反应制得,但铜与四氧化二氮在室温下不会发生反应,只有在硝基甲烷乙腈乙醚乙酸乙酯存在时才可制得成品。其溶剂的作用可能是增加四氧化二氮的电离,促进铜的溶解,单独存在的四氧化二氮与乙酸并不与铜反应,但其混合物则可溶解铜并生成硝酸铜。
其反应方程式如下:
应用
农业:硝酸铜用作肥料,还用于无土栽培的营养液添加剂,给无栽培作物提供铜元素和,还可作制造农药的原料,如除草剂、杀虫剂二嗓农等。
制造业:硝酸铜可用于生产烟火、涂料及制造感光纸。
化学工业:硝酸铜可作分析试剂、氧化剂有机反应催化剂以及芳香族有机化合物(如Menke条件下的硝化反应)中的硝化剂
印染工业:硝酸铜可用于制造印花染料无机化合物颜料,也可作着色剂、媒染剂、有机合成香料及染料中间体的催化剂;
电镀工业:作镀铜液 ,制造纯净的氧化铜,也可制造氯化亚铜氧化亚铜等铜化合物,是制造其他铜盐的原料;
另外,硝酸铜可作为光敏电阻材料,能用于搪瓷工业的着色剂,也可作荧光粉的激活剂以及金属着色剂,如配制锌和锌合金的金黄色着色液等。
安全事宜
危险性
硝酸铜属于二级无机氧化剂。易于氧化物品接触发生剧烈反应,引起着火;浸没过硝酸铜乙醇溶液的纸,干燥后会产生自燃现象。与、木炭或其他可燃性物质共热、摩擦或打击,会引起燃烧或爆炸,而燃烧时会产生刺激性的二氧化氮有毒气体,对眼、皮肤、黏膜具有强烈的刺激性。
泄漏与消防安全
若撒漏,逸出物料需立即清除,地面可用水多次冲洗,并用湿布擦净,以防干燥后遇有机化合物等引起燃烧。
若着火,初期可采用松软土或大量水冲射灭火。若火场中存在大量物料,可能发生熔融,造成遇水飞溅,需防止灼伤。高温下会分解放出氮氧化物,救火时需戴自给氧呼吸器,防止中毒。
储存与运输
储存于密闭容器中,置于阴凉、干燥处,与可燃物、有机物或与其他易氧化物隔离,切勿混储混运。搬运时需轻装轻卸,防止包装破损。
应急处理
皮肤接触:用肥皂水和清水冲洗干净;
眼接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗至少 15 min;
吸入:离开现场到空气清新处;
食入:饮用温水进行催吐。
参考资料
cupric nitrate.pubchem.2022-12-09
目录
概述
性质
制备方法
金属铜法
氧化铜法
其他方法
应用
安全事宜
危险性
泄漏与消防安全
储存与运输
应急处理
参考资料