常温下氢氧化亚铜的合成
第!5卷第/期"%%&年’月
天津化工
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常温下氢氧化亚铜的合成
李首代!,李佳",王颖#,穆兰云!,王振珠!,张宝利!
(!$天津理工学院,天津#%%&%%;吉林长春"$吉林大学,
天津#%%!’!)!#%%%%;#$天津市电子仪表信息研究所,
摘要:本文研究了在常温下或无苛性碱处理时合成氢氧化亚铜的新方法,采用()"*"+#、,-*+&、,"./+.、合成,-+.。并且研究分析了体系浓度、温度、催化剂等对氢氧化亚铜合成的影响。."+为主要原料,
关键词:合成;,-+.0()"*"+#0,-*+&中图分类号:12!#!$"3!
文献标识码:4
文章编号:("%%&)!%%56!"78%/6%%%"
氢氧化亚铜的化学性质非常不稳定,常温下极易氧化,有关其合成问题的专著研究尚无报道。文
":
献9!,中虽有提及,但依此制成的氢氧化亚铜,发现
表!
常温下()’*+)不同配比$%,&+-./、01#,#&(-23、
$#’4&’-$3、’#&-53相互作用情况
反应配比
温度
,-+.
(P)
(P)(P)
2MR!S.AABC6!ETUP・65’$&86’/$!56!%%$’’6!%’$##6!"%$"56!"#$’’
掺杂有一些灰黑色或暗红色杂质,若对温度不加以调控则得不到氢氧化亚铜。因此,本文研究了在常温下或无苛性碱处理时合成氢氧化亚铜的新方法。
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变化理论值实验值产率
(AC)(AC)(AC)(AC)O
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实验部分
仪器和试剂
接点式温度计、电磁继电器、电热器、真空干燥
滤液检验:将抽滤所得滤液分成两份,盛于二支试管中,分别滴入"I#滴%$/ABC・DJ!K,(E7及振荡,静置,观察到的现象分%$!ABC・DJ!F),C"溶液,别是暗红色和白色沉淀。
器、电光天平、烧杯、试管等。
、硫代硫酸钠(()"*"+#、硫酸铜(,-*+&、"/;)、铁氰酸钾(?,(@7、氢氧化钠&%;)%$/ABC・D6!E、(()+.、・、硫化钠/;E、氯化钡(F),C"、%$!ABCD6!)(()"*、、浓氨水、无水乙醇(,"./+.)、浓%$!ABC・D6!)、盐酸(.,C、。硫酸(."*+&)!%;)
!"#"#$%&’固体的鉴定及性质实验
将上述合成所得黄色粉末分别做以下实验:在黑色粉末中滴加/AC)$加强热至恒重为止,
浓."*+&,继续加热至呈蓝色溶液,鉴定有,-"3存
(!%;)固体在;L$在黄色粉末中加入/AC.,C溶液,
被溶解呈无色溶液,测定其M.值为7$5I8$#,用/AC(/;),滴定有黄色物质析出,鉴定有,-3!()+.溶液存在;将N$对黄色,-+.固体作综合鉴定结果;
振荡,得到蓝色溶液;将其分为,-+.溶于浓氨水,
两份,一份滴加/AC/;()+.,溶液中有黄色沉淀,另一份滴加()"*K%$!ABC・,溶液中有灰黑色沉淀DJ!)析出。
!"#实验内容
($%&’)的合成!"#"!氢氧化亚铜
依照表!配比用容量法取"%;,-*+(、&%;&4)
及,"./+.(,)混合于大试管中,此时溶()"*"+(#F)液呈黄色悬浊液。搅拌并用水银温度计测量体系温度变化情况,待温度变化至恒定后,静置#%AGH。结果试管上层变清,试管底部沉淀有一层黄色物质,将其分离即用抽滤法弃去上层清液,然后即,-+.。
将试管放入真空干燥系统中干燥。约十天取出刮出,将刮出的黄色粉末先用蒸溜水洗涤二次,再用无水乙醇洗涤几次,抽干后再一次真空干燥,等其干燥后进行称量,最后采用灼烧6重量法计算实际产率。结果详见表!。
!"#"(温度、浓度对合成产率的影响
利用质量稀释法将"/;,-*+&稀释为!%;、
收稿日期:"%%&J%!J!8
))
天津化工
!"")年:月
!"#、$"#三种溶液。然后用容量法分别取出%&’()液、*+!’!($液、%!,-(,溶液混合于大试管中,水浴
加热。其实验所需温度用接点温度计、电磁继电器和电热器控制调节。实验结果见表!。
表!不同浓度"#$%&溶液与’(!$!%)溶液在不同温度下作用情况
*+!’!($;639?
浓度
密度・./0
温度
反应量
浓度
%&’();
温度
反应量
乙醇反应温度理论值实验值产率
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颜色
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实验结果与研讨
数据处理
实验结果表明,本合成是根据下面反应式进行
@
!A
!@
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合成反应要严格按一定浓从表!中可以看到:
度比例进行。当1"5的%&’()溶液与*+!’!($、反应无沉淀生成,溶液呈无%!,-(,在常温下混合,
色。用K)LMN%*O6滴定检验,有暗红色乳状物生成。说明反应中只有%&!’()生成,%&G末发生水解。当
以相同比例相同条件混合,%&’()溶液浓度增大时,
则立即有黄色沉淀生成,尤其是!-H%&’()与)"H
)’!($A)%&A!,!(=)%&(,!A’)(6A$’!A’()
有关理论值由此式计算得到。硫溶于%!,-(,而被除去。%&(,实际产值可由下%&(,"%&(计算得出。
反应体系有温度变化。设反应始态温度为!1,终态温度为!!,因体系的温度变量与各组份的热容量%B有关,所以,在单位时间"/BC范围内,体系的热焓变值可由下式确定
*+!’!($反应,生成黄色%&(,沉淀现象极其明显,
产率亦较高。证明反应物浓度的大小对%&(,合成
有非常明显的影响。
,*&温度对反应限度的影响
用1"H%&!’()与)"H*+!’!($依!J!混合,观察
#D,/=
!%总EF
"!"1
温度对反应的影响发现:温度在1!P$"7时为无色液体;温度在)">-"7时为黄色液体,加入!>$滴温度在6">6)7时沉淀为%!,-(,有黄色沉淀析出;暗红色,即有%&!(析出;温度在6-7以上时,有黑色沉淀析出,为%&!’和%&(的混合物。%&(的生成是由于%&(,对热的不稳定性所致。%&!’的存在源于体系处于尚未抽滤而含有’)(6、’!($,受温度影响参与的化学反应。
此外,在相同浓度相同配比情况下,温度对产
A!
A
!@
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将实验测得的实验温度变化值及各物系热容即可得到反应过程#D,!/%B理论值代入上式求解,值。
,*,合成条件
由于%&(,对热的不稳定性,易分解失水。因
此,合成反应的温度应控制在$->-"7范围内,体系的
由于%&易氧化为%&,加水%&水解能力较
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率也有明显的影响。混合后体系温度分别为-"7、用!-H%&!’()与)"H*+!’!($相同$17和!67时,
配比作用,所得%&(,的产率分别是::3!"HQ
合理控制温度是%&(,合:-3""1HQ:"3""1H。可见,成的关键之一。
参考文献:
[1]陈寿椿编3重要无机化学反应[R]上海科学技术3上海:
出版社,1:96,99,1"183
[!]中国医药公司上海化学试剂供应站编3试剂手册[R]3上
海:上海科学技术出版社,1::-,113
加抗氧弱,不易结晶,所以加入%!,-(,进行催化,剂可加速晶体析出。
由于反应中有硫生成,需要加过量的%!,-(,给予溶解除去,同时,对%&(,进行洗涤。
综上所述,笔者认为较理想的条件是:在无苛性碱处理下,以%!,-(,作催化剂、抗氧剂、硫溶剂,温度$-"7,
,*-浓度对反应限度的影响