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[科普中国]-铜盐

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各种铜盐的性状

碱式碳酸铜 :草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物或深绿色的粉状物;

碱式硫酸铜 :绿色单斜晶体;

硝酸铜:蓝色斜方片状晶体;

硫酸铜:天蓝色或略带黄色粒状晶体;

氯化铜:绿色至蓝色粉末或斜方双锥体结晶;

碳酸铜:绿色粉末,易与水发生双水合反应,生成碱式碳酸铜和氢氧化铜1。

各种铜盐的溶解性碱式碳酸铜 :不溶于35°C以下的水和醇,溶于酸,氰化物,氨水和铵盐;

碱式硫酸铜 :在水中溶解度极小,能溶于稀酸和氨水;

硫酸铜:溶于水,溶于稀乙醇(即乙醇的低浓度 水溶液),不溶于无水乙醇、液氨;

氯化铜:易溶于水、乙醇和甲醇,略溶于丙酮和乙酸乙酯,微溶于乙醚。

化学性质铜盐的化学性质体现在铜离子上。铜离子可以通过还原反应生成铜,铜可以通过氧化反应生成铜离子,铜盐溶于水或熔融也可以得到铜离子,铜离子可以与氢氧根离子生成不溶于水的Cu(OH)2蓝色沉淀,这也是检验铜离子的方法之一。铜离子存在于碱性溶液中就会生成沉淀。铜离子可以用于杀毒,在游泳池里可以适当添加铜离子,故游泳池水通常为蓝色2。

用途铜盐主要用于杀毒、驱虫。

硫酸铜可用于游泳池消毒,碱式硫酸铜(波尔多液有效成分)可用于植物驱虫3。

制备可以用氢氧化铜与相应的酸反应。

可以用单质铜与比铜的金属活动性顺序靠后的金属(如银)所形成的盐类置换。

铜盐种类及表面活性剂对制备超细铜粉的影响超细铜粉粒径小、比表面积大, 有独特的物理、化学优势,在催化、电极材料以及印刷电子技术等领域有广泛应用。铜粉可作为铜浆的主要填料,被广泛应用于微电子工业,研究其制备过程中相关因素的影响以及工艺参数的优化, 对于获取性能优良、制备成本低的铜粉具有重要理论和实际意义。按原料状态划分,超细铜粉制备方法可分为:固相法、气相法和液相法。固相法主要包括:球磨法、机械化学法;气相法主要包括:气相蒸发法、化学气相反应法;液相法主要包括:超临界流体干燥法、γ 射线辐射-水热结晶联合法、超声电解法、水热法和液相还原法等,其中液相法由于设备简单、操作流程短以及便于工业化生产等优点而被广泛应用。按制备工艺划分,液相还原法分为直接还原法与两步还原法,其中两步还原法可改善铜粉粒径大小、分布情况及形貌特征,因此决定采用液相两步还原法来制备超细铜粉。目前,已有一些文献通过液相法制备超细铜粉,但原料多数是硫酸铜,并且没有考虑添加表面活性剂,导致铜粉团聚现象较严重,粒径分布较大2。

铜盐种类对超细铜粉作用机理以铜粉试样A0、B0、C0、D0为例, 讨论铜盐种类对制备超细铜粉的影响, 这可能与铜盐溶液中不同阴离子粒径以及浓度有关:

(1) 铜盐中阴离子粒径大小会影响Cu2+ 在溶液中的分布。相同条件下阴离子粒径越小, 在Cu2+周围聚集就越致密,单个铜颗粒粘附PVP 的量相对减少,导致粒径分布不均匀,松装密度变小[20]。阴离子半径从大到小为:r(CH3COO-)>r(SO42-)>r(NO3- )>r(Cl-), 因此用氯化铜制备的铜粉松装密度最小。

(2) 铜盐中尽管Cu2+ 浓度相同,但阴离子浓度不相同。其中SO42-浓度最小,忽略CH3COO-的水解(CH3COO -+H2O→CH3COOH +OH - ),Cl - 、NO3- 和CH3COO-浓度基本相同。SO42- 浓度较小,对Cu2+ 静电引力较弱,Cu2+ 可被充分还原,因此用硫酸铜为原料制备的铜粉松装密度较大。Cl-、NO3-和CH3COO-浓度较大,对Cu2+ 静电引力较强,易聚集在Cu2+ 周围,阻碍了Cu2+ 的还原过程,因此松装密度偏小。浓度相同的阴离子,半径越大流变性越好,可有效降低颗粒表面能,加快反应进行。Cl-半径最小,流变性最差,因此制得的铜粉松装密度最小;NO3-半径居中, 流变性居中,制得铜粉松装密度也居中;CH3COO-半径最大,流变性最好,制得的铜粉松装密度相对较大3。