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氯化銅
用于顏料等生產(chǎn)的有毒化學物質(zhì)
基本信息
| 中文名 | 氯化銅 |
| 管制類型 | 不管制 |
| 別名 | 二氯化銅 氯化高銅 無水氯化銅 |
| 化學式 | CuCl? |
| 分子量 | （無水）134.45g/mol（二水）170.48g/mol |
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理化特性
物理性質(zhì)
外觀與性狀：黃棕色吸濕性粉末。
熔點（℃）：498（分解）
沸點（℃）：993（轉變?yōu)?/span>氯化亞銅)相對密度（水=1）：3.386
溶解性：易溶于水，溶于丙酮、醇、醚、氯化銨。
主要用途：用作電鍍添加劑，玻璃、陶瓷著色劑，催化劑，照相制版及飼料添加劑等。
化學性質(zhì)
氯化銅熱穩(wěn)定性不如氯化亞銅，但在水溶液中較氯化亞銅穩(wěn)定。氯化銅水溶液高濃度時呈黃綠色，在濃度稍低時呈綠色。中等濃度呈藍色，稀濃度時呈天藍色，加熱時呈黃褐色。呈黃色是因為形成了[CuCl4]配位離子，呈藍色是因為形成了[Cu(H2O)4]配位離子，二者并存時呈綠色。與氨作用，生成美麗的深藍色銅氨配位離子[Cu(NH3)4]，此配位離子溶于醋酸時，形成醋酸銅氨液，可用作一氧化碳的吸收劑。氯化銅與強堿作用，形成淺藍色的氫氧化銅。與還原性陰離子如I、CN等作用，形成亞銅鹽（或配合物）沉淀。
藍綠色斜方晶系晶體。相對密度2.54。在潮濕空氣中易潮解，在干燥空氣中易風化。本身由于離子極化和姜-泰勒效應而呈平面四方形結構，而不像其他過渡金屬二氯化物（如氯化亞鐵）呈正四面體結構。易溶于水，溶于醇和氨水、丙酮。在乙醚，乙酸乙酯中也有一定溶解性，故在有機反應中為常用的催化劑（尤其是碳氫活化反應）。其水溶液呈弱酸性。加熱至100℃失去2個結晶水，但高溫下易水解而難以得到無水鹽。從氯化銅水溶液生成結晶時，在26～42℃得到二水物，在15℃以下得到四水物，在15～25.7℃得到三水物，在42℃以上得到一水物，在100℃得到無水物。
毒性低，常用作游泳池消毒。
穩(wěn)定反應
穩(wěn)定性：穩(wěn)定
禁配物：鈉、鉀。
避免接觸的條件：潮濕空氣。
聚合危害：不聚合
危險性
危險性類別：第8.3類其它腐蝕品
侵入途徑：吸入、食入
健康危害：對眼、皮膚和呼吸道有刺激性。遇熱產(chǎn)生銅煙塵，吸入引起金屬煙霧熱?？诜?/span>出血性胃炎及肝、腎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害及溶血等，重者死于休克或腎衰。
環(huán)境危害：對環(huán)境有害。
燃爆危險：不燃，無特殊燃爆特性。
1.分解反應
銅與氯有較強的結合力，加溫至993℃時，仍得不到單體銅。
2CuCl2=2CuCl+Cl2↑(加熱到993℃)
CuCl2+2H3PO4=Cu(PO3)2+2HCl+2H2O(加熱)
3CuCl2+2H3PO4=Cu3(PO4)2↓+6HCI
6CuCl2+2H3PO2=6CuCl↓+H3PO3+3HCl+POCl3
3.與堿反應
4.與還原劑反應
CuCl2+Cu=2CuCl
CuCl2+Cu+2HCl(濃)=2H[CuCl2]
CuCl2+H2=Cu+2HCl
CuCl2+Fe=FeCl2+Cu
2CuCl2+4KI=2CuI↓+4KCl+I2↓
6CuCl2+2NH4Cl=6CuCl+8HCl+N2↑(加熱)
2CuO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CuCl↓+2NaSO4+H2SO4
5.復分解反應
CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl
6.水解反應
氯化銅CuCl2水解時，它的水溶液顯酸性。
CuCl2+2H2O?Cu(OH)2+2HCl
Cu+2H2O?Cu(OH)2+2H
含活潑亞甲基的化合物如9-烷氧基-10-甲基蒽與氯化銅反應能得到偶聯(lián)產(chǎn)物（式3），然而結構相似的9-烷基-芐基蒽在氯化銅作用下則發(fā)生自由基反應得到10-苯亞甲基蒽（式4）。
氯化銅還能催化烷基和芳基磺酰氯對不飽和鍵的加成反應，如苯磺酰氯與烯烴在氯化銅和堿作用下發(fā)生加成反應得到乙烯基砜（式12），苯磺酰氯與苯乙炔在氯化銅和不同添加劑作用下得到順式或反式β-氯乙烯基砜的反應（式13）。
制備方法
工業(yè)制備
銅是畜禽生產(chǎn)中不可缺少的重要元素，一般使用硫酸銅，其應用缺陷是眾所周知的。堿式氯化銅具有不吸濕結塊，流動性好，不氧化破壞飼料中的脂肪和維生素，生物利用率高的優(yōu)點。堿式氯化銅的生物學有效性和生物安全性明顯高于硫酸銅。它不僅可降低飼料成本，而且可大大減少銅排泄對環(huán)境造成的污染，對保護生態(tài)環(huán)境有重要意義。
電子工業(yè)含銅廢液的處理大多采用電解法、氧化還原法、中和沉淀法等，一般以CuS04，5H2O的形式回收。研究利用堿性蝕刻廢液和酸性蝕刻廢液制取納米級的新型飼料添加劑堿式氯化銅，通過對蝕刻廢液的處理工藝探討，找到了利用蝕刻廢液的較佳方法。
應用領域
1.用作媒染劑、氧化劑、木材防腐劑、食品添加劑、消毒劑等，也用于石油餾分的脫臭和脫硫、金屬提煉、照相等。
2.氯化銅可以作為氯化試劑、氧化試劑和路易斯酸試劑。
除了胺配體外，烷氧基配體也能與氯化銅作用實現(xiàn)萘酚的氧化偶聯(lián)，并且選擇不同的配體和控制氯化銅與配體的比例能選擇性實現(xiàn)底物的自身偶聯(lián)或交叉偶聯(lián)反應。如在芐胺配體存在下實現(xiàn)萘酚與萘胺的交叉偶聯(lián)反應(式11)。
氯化銅還能催化烷基和芳基磺酰氯對不飽和鍵的加成反應，如苯磺酰氯與烯烴在氯化銅和堿作用下發(fā)生加成反應得到乙烯基砜(式12)，苯磺酰氯與苯乙炔在氯化銅和不同添加劑作用下得到順式或反式β-氯乙烯基砜的反應(式13)。
氯化銅還能與鈀配合物反應，如π-烯丙基鈀配合物在氯化銅作用下發(fā)生氧化斷裂反應，釋放出氯化鈀，同時得到烯丙
基氯化合物(式14)。這種氯化銅對鈀配合物的作用可用于實現(xiàn)烯丙基化合物的二聚反應，如1,5-二亞甲基環(huán)辛烷在氯化鈀和氯化銅作用下發(fā)生關環(huán)反應(式15)。
此外，氯化銅還能作為鈀試劑催化反應中的氧化劑，將還原消除反應后得到的低價鈀試劑重新氧化為Pd(II)進入催化循環(huán)，從而實現(xiàn)催化反應(式16)。
合成領域
氯化銅能夠催化多種有機物產(chǎn)生偶聯(lián)反應：含活潑亞甲基的化合物如9-烷氧基-10-甲基蒽與氯化銅作用發(fā)生偶聯(lián)反應，結構相似的9-烷基-芐基蒽在氯化銅下發(fā)生偶聯(lián)反應，叔丁基甲基酮和苯乙酮在LDA和氯化銅作用下發(fā)生交叉偶聯(lián)反應，氯化銅和胺形成的配合物能有效催化2-萘酚的氧化偶聯(lián)反應等。作為有機物催化劑：氯化銅催化β-二羰基化合物對芳基偶氮烯烴的1,4-加成反應，氯化銅還能催化烷基和芳基磺酰氯對不飽和鍵的加成反應等。
工業(yè)領域
由于金屬離子能與錦綸纖維等織物發(fā)生絡合反應，故氯化銅常被用作媒染劑。不同金屬離子跟錦綸纖維相結合的能力不同，導致織物媒染后的顏色色光存在一定的差異。經(jīng)研究得出茶葉染料、桔子皮染料和石榴皮染料這三種天然染料最適宜的媒染劑為銅媒染劑，最佳銅媒染劑用量分別為10％、12％和16％，且銅媒染劑處理后的錦綸織物顏色更深、更暗。
石油除汞，經(jīng)過高壓水熱活化和CuCl2溶液浸漬組合改性后的石油焦對單質(zhì)汞具有優(yōu)異的脫除效率，其除汞性能隨著CuCl2溶液濃度的增大而提高；在100～250℃范圍內(nèi)，隨著吸附溫度的升高改性石油焦的除汞效率顯著下降。
氯化銅是堿式氯化銅蝕刻液和酸式氯化銅蝕刻液的主要成分。堿性氯化銅蝕刻是金屬化孔印制板制造過程中的一道工序。覆銅箔板在圖形電鍍之后，通過蝕刻加工形成印制電路。氯化銅酸性蝕刻液具有安全穩(wěn)定、蝕刻速率快等特點，是印刷線路板蝕刻中廣泛應用的一種蝕刻液。
農(nóng)業(yè)領域
氯化銅常用于合成堿式氯化銅，2CuCl2+3NaOH→Cu2(OH)3Cl+3NaCl。堿式氯化銅是常用的飼料添加劑，堿式氯化銅的生物學有效性和生物安全性明顯高于硫酸銅，而銅的使用量比硫酸銅減少25%～30%，因此不僅降低飼料成本，而且可大大減少銅排泄對環(huán)境的污染，對保護生態(tài)環(huán)境有重要意義。另外，堿式氯化銅加到飼料中還可改進飼料的氧化穩(wěn)定性。同時堿式氯化銅（氧氯化銅）作為一種保護兼治療作用的新型殺菌劑，它不僅價格低廉，施用方便，而且防效明顯優(yōu)于滅病豐和百菌清，具有很好的防治效果，是值得推廣施用的一種新型殺菌劑。
醫(yī)療領域
氣體分析
在氣體分析中應用最廣泛的一氧化碳吸收劑是氨性氯化亞銅和酸性氯化亞銅溶液，氯化銅因容易制得氯化亞銅而被廣泛使用。
Cu2Cl2·2CO+4NH3+2H2O=H4NOOC-Cu-Cu-COONH4+2NH4Cl
安全措施
環(huán)境危害
銅作為重金屬之一，隨著工業(yè)化、城市化的迅猛發(fā)展，重金屬造成環(huán)境污染越來越嚴重。土壤重金屬污染是土壤污染中最突出的問題之一，在中國，土壤重金屬的主要污染源是污灌、污泥施用、礦山開采與冶煉等。重金屬被生物吸收后通常在生物體內(nèi)積累和轉化，從而對人類和動物健康產(chǎn)生潛在的威脅，正由于重金屬污染產(chǎn)生積累性、不可逆性和長期性等后果，這一領域的研究一直是國內(nèi)外環(huán)境科學、生態(tài)科學等領域的研究熱點。
通過盆栽試驗研究了重金屬Cu污染對土壤動物群落結構及其生態(tài)學指標的影響，結果表明，隨著Cu污染程度的增加，土壤動物的種類數(shù)和個體數(shù)密度急劇減少，以重金屬污染指數(shù)Pi來表征Cu的污染程度時，土壤動物多樣性指數(shù)、種類數(shù)、均勻度指數(shù)都隨著污染指數(shù)的增加而減少，呈顯著負相關。
危害防治
- 接觸防護
監(jiān)測方法：火焰原子吸收光譜法。
工程控制：密閉操作，局部排風。
眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。
身體防護：穿橡膠耐酸堿服。
其他防護：工作場所禁止吸煙、進食和飲水，飯前要洗手。工作完畢，淋浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習慣。
- 急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動清水或0.1mol/L的碳酸氫鈉溶液沖洗，就醫(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸、心跳停止，立即進行心肺復蘇術。就醫(yī)。
- 廢棄處置
廢棄物性質(zhì)：危險廢物
廢棄處置方法：在污水處理廠處理和中和。重復使用容器或在規(guī)定場所掩埋。
廢棄注意事項：處置前應參閱國家和地方有關法規(guī)。
安全標志
危險運輸編碼：UN 3264 8/PG 3
危險品標志：危害環(huán)境
安全標識：S61
危險標識：R51/53
安全標志
危險運輸編碼：UN32648/PG3
危險品標志：危害環(huán)境
安全標識：S61
危險標識：R51/53
毒理
儲存運輸
危險貨物編號：83503
UN編號：2802
包裝類別：Ⅲ類包裝
包裝標志：腐蝕品；有毒品
儲存方法
運輸方法
起運時包裝要完整，裝載應穩(wěn)妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與活性金屬、活性金屬、食用化學品、等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。
不可與食用物品共貯混運。運輸過程中要防雨淋和日曬。裝卸時要小心輕放，防止包裝破裂而潮解。
應急預案
急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動清水或0.1mol/L的碳酸氫鈉溶液沖洗，就醫(yī)。
眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，就醫(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸、心跳停止，立即進行心肺復蘇術。就醫(yī)。
食入：用0.1%亞鐵氰化鉀洗胃。給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
消防措施
危險特性：本身不能燃燒。遇鉀、鈉劇烈反應。具有腐蝕性。
滅火方法：該品不燃。根據(jù)著火原因選擇適當滅火劑滅火。
處置儲存
操作注意事項
密閉操作，局部排風。防止粉塵釋放到車間空氣中。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿橡膠耐酸堿服，戴橡膠耐酸堿手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與鈉、鉀接觸。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項
儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。防止陽光直射。包裝必須密封，切勿受潮。應與鈉、鉀、食用化學品等分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應備有合適的材料收容泄漏物。
廢棄處置
廢棄物性質(zhì)：危險廢物
廢棄處置方法：在污水處理廠處理和中和。重復使用容器或在規(guī)定場所掩埋。
廢棄注意事項：處置前應參閱國家和地方有關法規(guī)。
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