硝酸銅(cupric nitrate),是一種無機化合物,化學式為Cu(NO3)2,藍綠色正交晶系,相對分子量為187.56。產品易吸潮,易溶于水和乙醇,具有強氧化性。主要用作分析試劑以及氧化劑,也可用于制無機顏料、印花、鍍青銅、搪瓷、煙火、催化劑等。
性質
硝酸銅Cu(NO3)2,易吸潮,極易溶于水和乙醇,水溶液呈酸性。有強氧化性,與炭末、硫或其他可燃性物質加熱、打擊和摩擦時,會發生燃燒爆炸。能溶于濃氨水會生成二硝酸四氨銅配位化合物 [Cu(NH3)4·(NO3)2],對此配合物進行加熱會發生爆炸;在114.5 ℃下分解生成難溶的堿式鹽Cu(NO3)2·2Cu(OH)2,繼續加熱反應會轉變成氧化銅。
硝酸銅受熱分解方程:
與硫酸反應方程:
與氫氧化鈉反應方程:
與濃氨水反應方程:
硝酸銅晶體常見的有三水合物Cu(NO3)2·3H2O和六水合物Cu(NO3)2·6H2O兩種。三水合物是溫度高于26.4 ℃時由水溶液結晶而成,為深藍色棱柱狀結晶,相對分子量為241.60,比重為2.32(25 ℃),熔點114.5 ℃,易潮解,易溶于水及乙醇;而六水合物則是低于26℃時由水溶液結晶而成,為淺藍色正交晶系結晶,相對分子量為295.64,比重為2.074,熔點26.4 ℃,易潮解,易溶于水。
制備方法
金屬銅法
由金屬銅與稀硝酸反應制得而成,即在反應器中加入稀硝酸,再逐漸加入銅屑,讓反應緩慢進行,反應 6 ~ 8 h 完成后再將溶液繼續加熱,除去NO2,至無黃煙產生為止,再將反應液經加水稀釋、過濾、真空濃縮、冷卻結晶、干燥得到成品。
其反應方程式為:
3Cu + 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
工藝流程圖如下:
氧化銅法
將工業含銅廢料提取的銅氧化物粉在反應器中加水、母液、硝酸,調節密度后在 25 ~ 30 ℃下緩慢加入氧化銅,直到沒有黃煙產生,再經過除鐵、蒸發濃縮、結晶等制得成品。
其反應方程式如下:
CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O
其他方法
硝酸銅還可由金屬銅與四氧化二氮反應制得,但銅與四氧化二氮在室溫下不會發生反應,只有在硝基甲烷、乙腈、乙醚或乙酸乙酯存在時才可制得成品。其溶劑的作用可能是增加四氧化二氮的電離,促進銅的溶解,單獨存在的四氧化二氮與乙酸并不與銅反應,但其混合物則可溶解銅并生成硝酸銅。
其反應方程式如下:
應用
農業:硝酸銅用作肥料,還用于無土栽培的營養液添加劑,給無栽培作物提供銅元素和氮,還可作制造農藥的原料,如除草劑、殺蟲劑二嗓農等。
制造業:硝酸銅可用于生產煙火、涂料及制造感光紙。
化學工業:硝酸銅可作分析試劑、氧化劑、有機反應催化劑以及芳香族有機化合物(如Menke條件下的硝化反應)中的硝化劑;
印染工業:硝酸銅可用于制造印花、染料、無機化合物顏料,也可作著色劑、媒染劑、有機合成香料及染料中間體的催化劑;
電鍍工業:作鍍銅液 ,制造純凈的氧化銅,也可制造氯化亞銅、氧化亞銅等銅化合物,是制造其他銅鹽的原料;
另外,硝酸銅可作為光敏電阻材料,能用于搪瓷工業的著色劑,也可作熒光粉的激活劑以及金屬著色劑,如配制鋅和鋅合金的金黃色著色液等。
安全事宜
危險性
硝酸銅屬于二級無機氧化劑。易于氧化物品接觸發生劇烈反應,引起著火;浸沒過硝酸銅乙醇溶液的紙,干燥后會產生自燃現象。與硫、木炭或其他可燃性物質共熱、摩擦或打擊,會引起燃燒或爆炸,而燃燒時會產生刺激性的二氧化氮有毒氣體,對眼、皮膚、黏膜具有強烈的刺激性。
泄漏與消防安全
若撒漏,逸出物料需立即清除,地面可用水多次沖洗,并用濕布擦凈,以防干燥后遇有機化合物等引起燃燒。
若著火,初期可采用松軟土或大量水沖射滅火。若火場中存在大量物料,可能發生熔融,造成遇水飛濺,需防止灼傷。高溫下會分解放出氮氧化物,救火時需戴自給氧呼吸器,防止中毒。
儲存與運輸
儲存于密閉容器中,置于陰涼、干燥處,與可燃物、有機物或與其他易氧化物隔離,切勿混儲混運。搬運時需輕裝輕卸,防止包裝破損。
應急處理
皮膚接觸:用肥皂水和清水沖洗干凈;
眼接觸:拉開眼瞼,用流動清水沖洗至少 15 min;
吸入:離開現場到空氣清新處;
食入:飲用溫水進行催吐。
參考資料 >
cupric nitrate.pubchem.2022-12-09