氧化亞銅

氧化亞銅為一價銅的氧化物，鮮紅色粉末狀固體，幾乎不溶於水，在酸性溶液中歧化為二價銅和銅單質，在濕空氣中逐漸氧化成黑色氧化銅。氧化亞銅主要用於製造船底防污漆（用來殺死低級海生動物）、殺蟲劑，以及各種銅鹽、分析試劑、紅色玻璃，還用於鍍銅及鍍銅合金溶液的配製。

基本介紹

• 中文名：氧化亞銅
• 英文名：Copper(I) oxide
• 別稱：一氧化二銅、紅色氧化銅、赤色氧化銅
• 化學式：Cu2O
• 分子量：143.08
• CAS登錄號：1317-39-1
• EINECS登錄號：215-270-7
• 熔點：1235 ℃
• 沸點：1800 ℃
• 水溶性：不易溶於水
• 密度：6.0 g/mL
• 外觀：鮮紅色粉末狀固體
• 閃點：1800 ℃
• 套用：制船底防污漆、殺菌劑、著色劑、銅鹽
• 折射率：2.705
• 禁頻寬度：1.8～2.2 eV(直接帶隙)

簡介

WinID：096F

中文名稱：氧化亞銅

英文名稱：Copper(I) oxide

別名名稱：Cuprous oxide；Red copper oxide；Copper protoxie；Copper suboxide

更多別名：紅色氧化銅 赤色氧化銅

分子式：Cu₂O

分子量：143.08

CAS號：1317-39-1

MDL號：MFCD00010974

EINECS號：215-270-7

RTECS號：GL8050000

PubChem號：24880287

物性數據

1. 性狀：紅色或暗紅色八面立方晶繫結晶性粉末。在水中迅速變藍，在濕空氣中逐漸氧化成黑色氧化銅。
2. 密度（g/mL,25/4℃）： 6.0
3. 相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：4.9
4. 熔點（ºC）：1235
5. 沸點（ºC,常壓）：1800
6. 折射率： 2.705
7. 閃點（ºC）： 1800
8. 溶解性：不溶於水和醇，溶於鹽酸、氯化銨、氨水，微溶於硝酸。溶於鹽酸生成白色氯化亞銅結晶粉末。遇稀硫酸和稀硝酸生成銅鹽。在空氣中會迅速變藍。能溶於濃鹼、三氯化鐵等溶液中。

氧化亞銅微晶

在酸性溶液中歧化為二價銅，說明在溶液中，二價銅離子的穩定性大於一價銅離子，例如氧化亞銅和硫酸反應，生成硫酸銅和銅。

Cu₂O + H₂SO₄ → CuSO₄ + Cu + H₂O

氧化亞銅和硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水

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

氧化亞銅與氨水和氫鹵酸反應，因生成絡合物，不歧化成二價銅和銅

溶於濃氨溶液形成無色配合物[Cu(NH₃)₂]⁺（銅(I)氨離子），其在空氣中被氧化為藍色的 [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]₂⁺（二水合銅(II)氨離子）

氧化亞銅可溶於鹽酸生成 HCuCl₂（氯化亞銅的配合物），也可溶於硫酸及硝酸分別形成硫酸銅及硝酸銅。

毒理學數據

急性毒性：小鼠口經LD₅₀：470mg/kg；小鼠腹經LD₅₀：380mg/kg；本品粉塵在空氣中含量達到0.22～14mg/m³時，工作1～2h後會引起急性中毒，表現為頭痛、無力、咽和結膜發紅、噁心、肌肉痛、有時嘔吐和腹瀉、疲乏、體溫升高。一天以後體溫可恢復正常，但仍無力，頭痛，眩暈，脈數加快，淋巴細胞增多。對急性中毒者用一定濃度的K₄[Fe(CN)₆]溶液洗胃，服牛奶等措施。 空氣中最高容許濃度為0.1mg/m³。 可戴口罩、防塵眼鏡，穿防護工作服，工作後要洗淋浴。

慢性中毒表現為：接觸銅化合物的工人的局部皮膚、頭髮及眼結膜有時變成淺黃色或黑綠色，齒齦上有暗紅色或絳紅色邊。對皮膚有刺激作用，粉塵刺激眼睛，並引起角膜潰瘍。

生態學數據

水危害級別3：對水是極其危害的，即使是少量產品滲入地下也會對飲用水造成危害，若無政府許可勿將產品排入周圍環境。對水中有機物有劇毒和危害。

安全風險術語

安全術語

S22：Do not breathe dust.

切勿吸入粉塵。

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

該物質及其容器須作為危險性廢料處置。

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

避免釋放至環境中。參考特別說明/安全數據說明書。

風險術語

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.

對水生生物有極高毒性，可能對水體環境產生長期不良影響。

用途

氧化亞銅用於制船底防污漆（殺死低級海生動物）。用作殺菌劑、陶瓷和搪瓷的著色劑、紅色玻璃染色劑，還用於製造各種銅鹽、分析試劑及用於電器工業中的整流電鍍、農作物的殺菌劑和整流器的的材料等。氧化亞銅也常用於催化劑作用於有機物合成。

製備方法

氧化亞銅製備方法主要有以下幾種：

1. 乾法：
   銅粉經除雜質後與氧化銅混合，送入煅燒爐內加熱到800～900℃煅燒成氧化亞銅。取出後，用磁鐵吸去機械雜質，再粉碎至325目，製得氧化亞銅成品。如果採用硫酸銅為原料，則先用鐵將硫酸銅中的銅還原出來，以後的反應步驟與以銅粉為原料法相同。
2. 葡萄糖還原法：
   將硫酸銅溶液與葡萄糖混合後加入氫氧化鈉溶液進行反應，生成氧化亞銅，經過濾、漂洗、烘乾粉碎製得氧化亞銅產品。
3. 電解法在鐵：
   制殼體內襯聚氯乙烯的電解槽中，以澆鑄銅板作陽極，紫銅板作陰極，用鉻酸鉀作添加劑，食鹽溶液作電解液，其中含氯化鈉為290～310g/L、鉻酸鉀為0.3～0.5g/L、溫度70～90 ℃、pH8～12、電流密度1500 A/m²的條件下進行電解，生成氧化亞銅，經沉澱分離、漂洗、過濾、乾燥製得氧化亞銅。
4. 肼還原法：
   將3～5mL 20%的肼水溶液倒入50mL高濃度乙酸銅水溶液中，使二價的銅離子還原。溶液最初變為綠色，並產生氮氣，放置一段時間後則沉澱出黃色至橙黃色的氧化亞銅。沉澱用水、乙醇和乙醚洗滌。因為過量的肼可使氧化亞銅進一步還原為金屬銅，所以肼的用量不宜過量。
5. 菲林溶液的葡萄糖還原合成法：
   將50g五水合硫酸銅和75g酒石酸鉀鈉分別溶解於200mL冷水中，在溶液冷至室溫時將二者混合。另將75g氫氧化鈉溶解在200mL水中，配製成鹼溶液。在攪拌混合溶液的情況下，緩慢地加入鹼溶液，要小心地保持溶液溫度，不使該溶液的溫度上升，讓溶液變成深藍色。將這個二價銅鹽溶液加熱煮沸，並添加10%的葡萄糖溶液直至藍色消失，析出紅色的氧化亞銅。然後將其放到1L的冷水中，靜置約15min後，棄去上層澄清液；再加水攪拌，傾析後，用布氏漏斗過濾；沉澱物用15mL清水洗滌兩次，接著用乙醇洗滌三次，最後在空氣浴中乾燥。
6. 金屬銅的直接氧化法：
   用鉑絲將金屬銅吊在豎式管狀電爐中，在含1%(體積分數)氧的氮氣氛中，於1000℃加熱24h則得氧化亞銅。或將金屬銅和氧化銅的化學計算量混合物封閉於真空管中，在1000℃加熱5h使其反應而得到氧化亞銅。

性質與穩定性

1. 如果遵照規格使用和儲存則不會分解，未有已知危險反應，避免氧化物、水分/潮濕、空氣.
2. 不遇稀硫酸和稀硝酸生成銅鹽。在空氣中會迅速變藍。能溶於濃鹼、三氯化鐵等溶液中。劇毒！
3. 氧化亞銅在乾燥的空氣中雖然穩定，但在濕空氣中會慢慢氧化，生成氧化銅，故可作為除氧劑使用；另外，用還原劑容易使其還原為金屬銅。氧化亞銅不溶於水，與氨水溶液、濃氫鹵酸形成絡合物而溶解，極易溶解於鹼性水溶液。

質量指標

質量標準 　國家標準 GB/T 1620-79

指 標 項 目 指 標

優等品

總還原率(以Cu₂O計)%≥ 98.0

金屬銅(Cu) 含量%≤ 1.0

氧化亞銅 (Cu₂O計)含量%≥ 97.0

總銅(Cu) 含量%≥ 87.0

氯化物(Cl) 含量%≤ 0.5

硫酸鹽(以SO₄^2- 計) 含量%≤ 0.5

水份 %≤ 0.5

丙酮溶解物含量 %≤ 0.5

穩定性試驗後還原率減少量 %≤2.0

篩余物(45μm)%≤ 0.3

75μm篩上硝酸不溶物%≤ 0.1

非銅金屬含量%≤ 0.5

儲運事項

包裝儲運

用內襯聚乙烯塑膠袋的鐵桶包裝，每桶淨重25kg或50kg。應有“劇毒”標誌。 本品為劇毒物。貯存於乾燥、通風良好的庫房內，不得與氧化劑混放。容器必須密封，防止與空氣接觸變成氧化銅而降低使用價值。不可與強酸、強鹼及食用物品共貯混運。裝卸時要輕拿輕放，防止包裝破損。 失火時可用水、砂土、各種滅火器撲救。

儲運注意事項

氧化亞銅應貯存於乾燥通風良好的庫房內， 不得與氧化劑混放。容器必須密封，防止與空氣接觸變成氧化銅而降低使用價值。不可與強酸、強鹼及食用物品共貯混運。失火時，可用水澆救。

標準圖譜

氧化亞銅的表征圖譜如下：

Cu2O IR