科学

铜绿

碱式碳酸铜

中文名:铜绿 外文名: 别名:孔雀石;碱式碳酸铜 英文名:basic cupric carbonate 化学式:Cu2(OH)2CO3 密度:3.85g/cm³
铜绿介绍
铜绿,又名铜青,主要成分为碱式碳酸铜,是铜器表面经二氧化碳或醋酸作用后生成的绿色锈衣,含有元素铜、氧、氢和碳等,又称铜锈。铜绿不溶于水,溶于酸。铜绿具有制造颜料、杀虫灭菌剂和信号弹等工业用途,也具有退翳、去腐、敛疮、吐风痰等药用功效。[1]

简介

铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,又名孔雀石,主要成分为碱式碳酸铜(非纯净物),是一种名贵的矿物石,是盐的一种。

它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的绿色锈衣,含有元素铜、氧、氢和碳,又称铜锈。在空气中加热会分解为氧化铜、水和二氧化碳。

铜绿不溶于水,溶于酸;不稳定,加热时易分解;能与盐酸反应,将碳酸钠溶液加入到铜盐中,可得碱式碳酸铜沉淀;碱式碳酸铜可用于颜料、杀虫灭菌剂和信号弹等。铜绿也是一味中药,具有退翳、去腐、敛疮、杀虫、吐风痰的功效 。

物理性质

由溶液中所得沉淀物初显绿色,放置后在溶液中变成暗绿色,它不溶于水,溶于酸。也溶于氰化物、铵盐和碱金属碳酸盐水溶液而形成铜的络合物。  

铜绿粉末加热至220℃时分解。不溶于水和乙醇,可溶于氨水生成二价铜的氨配合物。溶于酸形成相应的铜盐,溶于氰化物、氨水、铵盐和碱金属碳酸盐的水溶液中,形成铜的配合物。在水中煮沸或在强碱溶液中加热时则可生成褐色的氧化铜。可与硫化氢反应生成硫化铜。

铜绿在空气中长时间放置,会吸湿并放出二氧化碳,慢慢变为绿色的孔雀石。在自然界则以蓝铜矿的形式存在。

化学性质

铜在空气中与O2,CO2,H2O反应产生Cu2(OH)2CO3

化学方程式:2Cu + O2 + H2O + CO2 ═阴暗潮湿的环境═ Cu2(OH)2CO3  

加热Cu2(OH)2CO3可以生成CuO,H2O,CO2。 

化学方程式:Cu2(OH)2CO3 ═△═ 2CuO + CO2↑ + H2

碱式碳酸铜是铜表面上所生成的铜绿的主要成分。

碱式碳酸铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜,水和二氧化碳。化学反应式是:Cu2(OH)2CO3+ 2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2 ↑,还能与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳: Cu2(OH)2CO3+4HCl==2CuCl2+3H2O+CO2

在稀的硫酸铜溶液中加入碳酸钠,或将二氧化碳通入氢氧化铜悬浊液中,都可得到碱式碳酸铜沉淀。碱式碳酸铜可看做由氢氧化铜与碳酸铜组成的,实际有氢氧化铜合一个碳酸铜与氢氧化铜合二个碳酸铜两种。前者化学式为CuCO3·Cu(OH)2,是一种草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物,或深绿色的粉状物。由溶液中所得沉淀物初显绿色,放置后在溶液中变成暗绿色。

毒性

铜绿有毒,原因是它会与胃中的盐酸反应生成铜离子而造成重金属中毒。

中毒后应在医生指导下饮用鲜牛乳或蛋清溶液、硫酸钠溶液、碳酸氢钠溶液等。

用途

工业用途

铜绿在无机工业中用于制造各种铜化合物。有机工业中用作有机合成催化剂。电镀工业中电镀铜锡合金作铜离子的添加剂。农业中用作黑穗病的防止剂,也可作种子的杀虫剂。主要用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂和解毒剂和电镀等。

医疗用途

药用铜绿为翠绿色粉末,质松,无臭,味微涩,有毒。燃烧现绿色火焰。中医认为其入肝、胆经。(此外,尚有一种加工铜绿,系用铜绿粉或绿青与熟石膏加水拌和压扁,切成块状,喷以高梁酒,使表面产生绿色而成。药材呈长方形块状,长约5厘米,宽约2厘米,厚约5毫米。外表绿色,里面土黄色或淡绿色,质硬而脆,无臭无味)主要用于退翳、去腐、敛疮、杀虫、吐风痰等。治目翳、烂弦风眼、痔恶疮、喉痹、牙疳、臁疮、顽癣、风痰卒中等病症。

制备方法

实验室制法

一、由Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备

根据CuSO4跟Na2CO3反应的化学方程式2CuSO4+2Na2CO3+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑进行计算。分别称取12.5gCuSO4·5H2O,14.3gNa2CO3·10H2O,各配成200mL溶液(溶液浓度为0.25mol·L-1)。在室温下,把Na2CO3溶液滴加到CuSO4溶液中,并搅拌,用紫色石蕊试纸检验溶液至变蓝为止,得到蓝色沉淀。抽滤,用水洗沉淀,至滤液中不含SO42为止,取出沉淀,风干,得到蓝色晶体。

二、

在稀的硫酸铜溶液中加入碳酸钠,或将二氧化碳通入氢氧化铜悬浮液中,都可得到碱式碳酸铜沉淀。

三、由NaHCO3跟CuSO4·5H2O反应制备

称取4.2gNaHCO3,6.2gCuSO4·5H2O,将固体混合(不研磨)后,投入100mL沸水中,搅拌,并撤离热源,有草绿色沉淀生成.抽滤、洗涤、风干,得到草绿色晶体。

四、由Cu(NO3)2跟Na2CO3反应制备

将冷的Cu(NO3)2饱和溶液倒入Na2CO3的冰冷溶液(等体积等物质的量浓度)中,即有碱式碳酸铜生成,经抽滤、洗涤、风干后,得到蓝色晶体。

由上述几种方法制得的晶体颜色各不相同.是因为产物的组成与反应物组成、溶液酸碱度、温度等有关,从而使晶体颜色发生变化。

简单制法

一、取铜器久置潮湿处,或用醋喷在铜器上,其表面产生青绿色的铜锈,刮取后,干燥之。

二、简单制取

①在一个试管中放入铜粉。

②加水淹没铜粉的一半。

③通入O2和CO2

④盖好试管塞。

⑤静置。每半小时用玻璃棒搅拌铜粉,待生成铜绿即可。

相关事件

2012年7月24日,媒体公布北京市消协对水龙头的比较试验结果,欧派等超三成水龙头不达标。一些企业为降低电镀成本,在水龙头进行电镀前没有很好对表面进行除锈等必要处理,所以表面耐腐蚀能力差,很多水龙头在使用一段时间后,表面就会产生铜绿。水龙头滞留的“隔夜水”还可能使材质不好的水龙头析出铅元素,可能引发铅中毒。

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