硝酸铜( cupric nitrate ),是一种 无机化合物 , 化学式 为Cu(NO 3 ) 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(NO 3 ) 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、 硫 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(NH 3 ) 4 ·(NO 3 ) 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(NO 3 ) 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 :
与 硫酸 反应方程:
与 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(NO 3 ) 2 ·3H 2 O和六水合物Cu(NO 3 ) 2 ·6H 2 O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NO 2 ,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 + 8HNO 3 (稀) 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O
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 + 2HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O
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 或 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 氮 ,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 硫 、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。