碱式碳酸铜是一种重要的铜化合物,其制备方法多样,可以根据不同的原料和条件进行选择。以下是几种常见的碱式碳酸铜制备方法:
硫酸铜法
反应方程式:$2CuSO_4 + 4NaHCO_3 \rightarrow CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2 + 2Na_2SO_4 + 3CO_2 + H_2O$。
操作方法:将小苏打配成相对密度1.05的溶液,先加入反应器中,于50℃时,在搅拌下加入经精制的硫酸铜溶液,控制反应温度在70~80℃,反应以沉淀变为孔雀绿色为度,pH值保持在8,反应后经静置、沉降,用70~80℃水进行洗涤和干燥。
碳酸钠与氢氧化铜反应
反应方程式:$2Na_2CO_3 + 2CuSO_4 + H_2O \rightarrow Cu_2(OH)_2CO_3 + CO_2 + 2Na_2SO_4$。
操作方法:将氢氧化铜加入至水中,搅拌溶解,然后加入碳酸钠,反应生成碱式碳酸铜,过滤去除杂质后干燥得到纯品。
废铜屑制硝酸铜后与碳酸钠反应
步骤一:用浓HNO3与废铜屑反应制得硝酸铜溶液。
步骤二:将硝酸铜溶液与碳酸钠溶液混合,水浴加热至70℃左右,调节pH至8.5,振荡、静置、过滤、洗涤、烘干得到碱式碳酸铜。
氨水法
步骤一:制备氨水,将液氨在压力下通入去离子水和液氨。
步骤二:将纯度≥99.9%的条状电解铜装入化铜池内,泵入氨水至淹没电解铜,加入碳酸氢铵,鼓入空气,控制反应温度60℃~70℃,过滤、热分解、甩水、漂洗得到碱式碳酸铜。
二氧化碳法
步骤一:在稀的硫酸铜溶液中加入碳酸钠,或将二氧化碳通入氢氧化铜悬浮液中。
步骤二:反应生成碱式碳酸铜沉淀,经过抽滤、洗涤、风干得到蓝绿色晶体。
这些方法各有优缺点,选择合适的方法需要根据实际需求和实验条件进行考虑。例如,硫酸铜法适用于需要高纯度碱式碳酸铜的场合,而氨水法则适用于需要高产出率的场合。在操作过程中,务必注意安全,佩戴适当的防护装备,并在专业人员的指导下进行。