氧化亚铜

简介

WinID：096F

中文名称：氧化亚铜

英文名称：Copper(I) oxide

别名名称：Cuprous oxide；Red copper oxide；Copper protoxie；Copper suboxide

更多别名：红色氧化铜 赤色氧化铜

分子式：Cu2O

分子量：143.08

CAS号：1317-39-1

MDL号：MFCD00010974

EINECS号：215-270-7

RTECS号：GL8050000

PubChem号：24880287

物性数据

1. 性状：红色或暗红色八面立方晶系结晶性粉末。在水中迅速变蓝，在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。
2. 密度（g/mL,25/4℃）： 6.0
3. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：4.9
4. 熔点（ºC）：1235
5. 沸点（ºC,常压）：1800
6. 折射率： 2.705
7. 闪点（ºC）： 1800
8. 溶解性：不溶于水和醇，溶于盐酸、氯化铵、氨水，微溶于硝酸。溶于盐酸生成白色氯化亚铜结晶粉末。遇稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。

在酸性溶液中歧化为二价铜，说明在溶液中，二价铜离子的稳定性大于一价铜离子，例如氧化亚铜和硫酸反应，生成硫酸铜和铜。

Cu2O + H2SO4 → CuSO4 + Cu + H2O

氧化亚铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水

3Cu2O + 14HNO3(稀)→ 6Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 7H2O

氧化亚铜与氨水和氢卤酸反应，因生成络合物，不歧化成二价铜和铜

溶于浓氨溶液形成无色配合物[Cu(NH3)2]+（铜(I)氨离子），其在空气中被氧化为蓝色的 [Cu(NH3)4(H2O)2]2+（二水合铜(II)氨离子）

氧化亚铜可溶于盐酸生成 HCuCl₂（氯化亚铜的配合物），也可溶于硫酸及硝酸分别形成硫酸铜及硝酸铜。

毒理学数据

急性毒性：小鼠口经LD50：470mg/kg；小鼠腹经LD50：380mg/kg；本品粉尘在空气中含量达到0.22～14mg/m3时，工作1～2h后会引起急性中毒，表现为头痛、无力、咽和结膜发红、恶心、肌肉痛、有时呕吐和腹泻、疲乏、体温升高。一天以后体温可恢复正常，但仍无力，头痛，眩晕，脉数加快，淋巴细胞增多。对急性中毒者用一定浓度的K4[Fe(CN)6]溶液洗胃，服牛奶等措施。 空气中最高容许浓度为0.1mg/m³。 可戴口罩、防尘眼镜，穿防护工作服，工作后要洗淋浴。

慢性中毒表现为：接触铜化合物的工人的局部皮肤、头发及眼结膜有时变成浅黄色或黑绿色，齿龈上有暗红色或绛红色边。对皮肤有刺激作用，粉尘刺激眼睛，并引起角膜溃疡。

生态学数据

水危害级别3：对水是极其危害的，即使是少量产品渗入地下也会对饮用水造成危害，若无政府许可勿将产品排入周围环境。对水中有机物有剧毒和危害。

安全风险术语

安全术语

S22：Do not breathe dust.

切勿吸入粉尘。

S60：This material and its container must be disposed of as hazardous waste.

该物质及其容器须作为危险性废料处置。

S61：Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.

避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

风险术语

R22：Harmful if swallowed.

吞食有害。

R50/53：Very toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.

对水生生物有极高毒性，可能对水体环境产生长期不良影响。

用途

氧化亚铜用于制船底防污漆（杀死低级海生动物）。用作杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂、红色玻璃染色剂，还用于制造各种铜盐、分析试剂及用于电器工业中的整流电镀、农作物的杀菌剂和整流器的的材料等。氧化亚铜也常用于催化剂作用于有机物合成。

制备方法

氧化亚铜制备方法主要有以下几种：

1. 干法：铜粉经除杂质后与氧化铜混合，送入煅烧炉内加热到800～900℃煅烧成氧化亚铜。取出后，用磁铁吸去机械杂质，再粉碎至325目，制得氧化亚铜成品。如果采用硫酸铜为原料，则先用铁将硫酸铜中的铜还原出来，以后的反应步骤与以铜粉为原料法相同。
2. 葡萄糖还原法：将硫酸铜溶液与葡萄糖混合后加入氢氧化钠溶液进行反应，生成氧化亚铜，经过滤、漂洗、烘干粉碎制得氧化亚铜产品。
3. 电解法在铁：制壳体内衬聚氯乙烯的电解槽中，以浇铸铜板作阳极，紫铜板作阴极，用铬酸钾作添加剂，食盐溶液作电解液，其中含氯化钠为290～310g/L、铬酸钾为0.3～0.5g/L、温度70～90 ℃、pH8～12、电流密度1500 A/m2的条件下进行电解，生成氧化亚铜，经沉淀分离、漂洗、过滤、干燥制得氧化亚铜。
4. 肼还原法：将3～5mL 20%的肼水溶液倒入50mL高浓度乙酸铜水溶液中，使二价的铜离子还原。溶液最初变为绿色，并产生氮气，放置一段时间后则沉淀出黄色至橙黄色的氧化亚铜。沉淀用水、乙醇和乙醚洗涤。因为过量的肼可使氧化亚铜进一步还原为金属铜，所以肼的用量不宜过量。
5. 菲林溶液的葡萄糖还原合成法：将50g五水合硫酸铜和75g酒石酸钾钠分别溶解于200mL冷水中，在溶液冷至室温时将二者混合。另将75g氢氧化钠溶解在200mL水中，配制成碱溶液。在搅拌混合溶液的情况下，缓慢地加入碱溶液，要小心地保持溶液温度，不使该溶液的温度上升，让溶液变成深蓝色。将这个二价铜盐溶液加热煮沸，并添加10%的葡萄糖溶液直至蓝色消失，析出红色的氧化亚铜。然后将其放到1L的冷水中，静置约15min后，弃去上层澄清液；再加水搅拌，倾析后，用布氏漏斗过滤；沉淀物用15mL清水洗涤两次，接着用乙醇洗涤三次，最后在空气浴中干燥。
6. 金属铜的直接氧化法：用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中，在含1%(体积分数)氧的氮气氛中，于1000℃加热24h则得氧化亚铜。或将金属铜和氧化铜的化学计算量混合物封闭于真空管中，在1000℃加热5h使其反应而得到氧化亚铜。

性质与稳定性

1. 如果遵照规格使用和储存则不会分解，未有已知危险反应，避免氧化物、水分/潮湿、空气.
2. 不与稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。剧毒！
3. 氧化亚铜在干燥的空气中虽然稳定，但在湿空气中会慢慢氧化，生成氧化铜，故可作为除氧剂使用；另外，用还原剂容易使其还原为金属铜。氧化亚铜不溶于水，与氨水溶液、浓氢卤酸形成络合物而溶解，极易溶解于碱性水溶液。

质量指标

质量标准 国家标准 GB/T 1620-79

指 标 项 目 指 标

优等品

总还原率(以Cu2O计)%≥ 98.0

金属铜(Cu) 含量%≤ 1.0

氧化亚铜 (Cu2O计)含量%≥ 97.0

总铜(Cu) 含量%≥ 87.0

氯化物(Cl) 含量%≤ 0.5

硫酸盐(以SO42- 计) 含量%≤ 0.5

水份 %≤ 0.5

丙酮溶解物含量 %≤ 0.5

稳定性试验后还原率减少量 %≤2.0

筛余物(45μm)%≤ 0.3

75μm筛上硝酸不溶物%≤ 0.1

非铜金属含量%≤ 0.5

储运事项

包装储运

用内衬聚乙烯塑料袋的铁桶包装，每桶净重25kg或50kg。应有“剧毒”标志。 本品为剧毒物。贮存于干燥、通风良好的库房内，不得与氧化剂混放。容器必须密封，防止与空气接触变成氧化铜而降低使用价值。不可与强酸、强碱及食用物品共贮混运。装卸时要轻拿轻放，防止包装破损。 失火时可用水、砂土、各种灭火器扑救。

储运注意事项

氧化亚铜应贮存于干燥通风良好的库房内， 不得与氧化剂混放。容器必须密封，防止与空气接触变成氧化铜而降低使用价值。不可与强酸、强碱及食用物品共贮混运。失火时，可用水浇救。

标准图谱

氧化亚铜的表征图谱如下：