酸化銅(II) または酸化銅(II)は、化学式CuOで 表される無機化合物 です。黒色の固体で、銅 の安定な酸化物 2種のうちの1つであり、もう1つはCu₂Oまたは酸化銅(I)(酸化銅(I))です。 鉱物として は、 テノライト 、または黒銅として知られています。銅採掘 の産物であり、他の多くの銅含有製品や化学化合物の前駆体です。[ 3 ]
生産 これは、銅鉱石から銅を抽出する工程の1段階として、乾式製錬 によって大規模に生産されます。鉱石は、炭酸アンモニウム 、アンモニア 、酸素 の水溶液で処理され、最終的に[ Cu (NH3 ) 4 ] CO3 など の銅(II)アンミン錯炭酸 塩が得られます。残留物から抽出され、鉄、鉛などの不純物から分離された後、炭酸塩は蒸気で分解されてCuOが得られます。[ 3 ]
これは、銅を空気中で約300~800 ℃に加熱することによって形成できる。
2Cu+O2 → 2CuO 実験室での使用には、硝酸 銅(II)または塩基性炭酸銅(II) の熱分解によって酸化銅(II)が容易に調製される: [ 5 ]
2 Cu(NO 3 ) 2 → 2 CuO + 4 NO 2 + O 2 (180°C)Cu 2 (OH) 2 CO 3 → 2 CuO + CO 2 + H 2 O 水酸化銅(II)の脱水反応も実証されている。
Cu(OH) ₂ → CuO + H₂O 工業規模では、硫酸銅(II)(CuSO4)を水酸化ナトリウム(NaOH)で化学的に沈殿させて水酸化銅(II ) を生成し、それを約250℃で加熱してCuOを生成することによっても酸化銅(II)を生産することができる。
用途 銅採掘の重要な産物である酸化銅(II)は、他の多くの銅塩の製造の出発点となる。例えば、多くの木材防腐剤 は酸化銅から作られる。[ 3 ]
酸化銅は陶磁器の顔料 として、青、赤、緑、そして時には灰色、ピンク、黒の釉薬を作るのに使われる。[ 3 ]
動物飼料 の栄養補助食品として誤って使用されている。[ 6 ] 生物活性が低いため、銅の吸収はごくわずかである。[ 7 ]
銅合金 の溶接時に使用されます。[ 8 ]
酸化銅電極は、エジソン・ラランド電池 として知られる初期の電池の一部を構成していた。酸化銅は、リチウム電池 (IEC 60086 コード「G」)にも使用されていた。
花火と火薬 塩素酸塩や過塩素酸塩などの塩素供与体や酸化剤を加えた青色炎組成物において、中程度の青色着色剤として使用される。[ 9 ] 酸素を供給することで、マグネシウム、アルミニウム、マグナリウム粉末などの金属燃料とともにフラッシュパウダー酸化剤として使用できる。パチパチと音を立てる星のような効果として、ストロボ効果やテルミット組成物に使用されることもある。
反応 酸化銅(II)は塩酸 、硫酸 、硝酸 などの鉱酸 と反応して対応する水和銅(II)塩を生成する。[ 5 ]
CuO + 2HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O CuO + 2 HCl → CuCl 2 + H 2 O CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O 水が存在すると、濃アルカリ と反応して対応する銅酸 塩を生成する。
2 NaOH + CuO + H 2 O → Na 2 [Cu(OH) 4 ] また、水素 、一酸化炭素 、炭素を用いて 銅 金属に還元することもできる。
CuO + H 2 → Cu + H 2 O CuO + CO → Cu + CO₂ 2CuO + C → 2Cu + CO2 テルミット において酸化鉄を酸化銅に置き換えると、得られる混合物は低爆薬であり、焼夷性ではない。
参考文献 1 2 CuO の常温構造に対する静水圧の影響、Forsyth JB、Hull S.、J. Phys.: Condens. Matter 3 (1991) 5257–5261、 doi : 10.1088/0953-8984/3/28/001。 結晶学的点群 : 2/m またはC 2h 。空間群 : C2/c。格子定数: a = 4.6837(5)、 b = 3.4226(5)、 c = 5.1288(6)、 α = 90°、 β = 99.54(1)°、 γ = 90°。 1 2 3 NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。 「#0150」 。 米国国立労働安全衛生研究所 (NIOSH)。 1 2 3 4 Richardson, H. Wayne (2002). "銅化合物". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a07_567 . ISBN 978-3-527-30673-2 。↑ FP Koffyberg および FA Benko (1982). "p型 CuO の伝導帯端と価電子帯端の位置の光電気化学的決定". J. Appl. Phys . 53 (2): 1173. Bibcode : 1982JAP....53.1173K . doi : 10.1063/1.330567 . 1 2 O. Glemser および H. Sauer (1963)。「銅、銀、金」。G. Brauer (編) 『無機化学調製ハンドブック、第 2 版 』第 1 巻。 ニューヨーク、ニューヨーク: Academic Press。 ↑ 「銅化合物の用途:その他の銅化合物」 。銅開発協会。2007年。 2013年8月15日に オリジナルからアーカイブ 。 2007 年1月27日 に取得。 ↑ Baker, David H. (1999). "酸化銅は動物にも人間にも銅サプリメントとして使用すべきではない" . The Journal of Nutrition . 129 (12): 2278– 2279. doi : 10.1093/jn/129.12.2278 . PMID 10573563 . ↑ 「酸化銅データシート」 。Hummel Croton Inc. 2006-04-21。2011-07-07 の オリジナルからアーカイブ。2007-02-01 に 取得 。 ↑ Conkling, John A. (1985). Chemistry of pyrotechnics: basic principles and theory . New York: M. Dekker. pp. 160–162 . ISBN 978-0-8247-7443-1 。↑ 「パラメラコナイト」 。 ↑ 「鉱物リスト」 。2011年3月21日。
外部リンク 国家汚染物質目録 - 銅および化合物に関するファクトシート 銅酸化物プロジェクトページ(2011年7月25日時点の アーカイブ) CDC - NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド