甲酸铜的制备及其成分的测定.doc

甲酸铜的制备及其成分的测定 摘要：钢铁厂和生活中都会产生大量的废弃铜制品，这些废旧的铜制品可以回收利用，有一方面便是用来制备甲酸铜。本实验便是用废铜屑来制备甲酸铜，以及其成分的测定。实验先用双氧水，稀硫酸和废铜屑反应制得硫酸铜，再结晶得到五水硫酸铜固体。用五水硫酸铜和碳酸氢钠固体一起研碎放入沸水中，制得碱式碳酸铜，最后用碱式碳酸铜与甲酸反应制得甲酸铜。甲酸铜成分测定中，测定铜用分光光度计法，测定甲酸根用高锰酸钾滴定法，测定水的含量用重量分析法。 关键词：甲酸铜 废铜屑 分光光度计 引言：废铜按其来源有两类。 　　1、新废铜，它是铜工业生产过程中产生的废料。冶金厂的叫本厂废铜或周转废铜。铜加工厂产生的废铜屑及直接返回供应厂的叫做工业废杂铜、现货废杂铜或新废杂铜。 2、旧废铜，它是使用后被废弃的物品，如从旧建筑物及运输系统抛弃或拆卸的叫旧废杂铜。铜和铜基材料，不论处于裸露状态，还是被包在最终产品里，在产品寿命周期的各个阶段都可回收再生。一般来说，用于再生的废铜中新废铜占一半以上。而全部废杂铜经再加工后有大约1/3以精铜的形式返回市场，另2/3以非精炼铜或铜合金的形式重新使用。直接应用废杂铜的前提是严格的分类堆放及严格的分拣。直接应用废杂铜具有简化工艺、设备简单、回收率高、能耗少、成本低、污染轻等优点。直接应用废杂铜的多少，大体上反映了一个国家铜的再生水平。相比之下，我国废杂铜的直接使用率较低，每年约为20万t，仅占废杂铜总回收量的30%~40%，并且黄铜加工材的生产多由乡镇企业运作，大大降低了经济效益，并在能耗、环保方面带来后患。 甲酸铜：常温常压下稳定，可溶于水，难溶于醇。 用废铜制备甲酸铜是回收铜的一个途径。本实验便是用废铜屑制备甲酸铜。 实验部分 一：实验原理 由废铜屑制备硫酸铜的原理 五水硫酸铜是蓝色三斜晶体，俗称胆矾、蓝矾、或铜矾。失去五个结晶水成为白色无水硫酸铜。无水硫酸铜具有吸水性，可用来将检验是否有水。其用途广泛，可用于制取农药，印染工业上用作助催化剂。铜属不活泼金属不能溶于非氧化性酸中。工业上制备硫酸铜方法：氧化铜酸化法——废铜在反射炉煅烧成氧化铜后与酸反应；硝酸氧化法——废铜与硫酸、硝酸反应；浓硫酸氧化法——铜与浓硫酸反应；过氧化氢氧化法——废铜与过氧化氢和稀硫酸反应。 本次是实验采用第三种方法，。因为方法一煅烧铜需要近700oC，且时间较长；方法二会产生有害气体，如二氧化氮，方法三有有害气体二氧化硫产生。 铜与过氧化氢和硫酸铜反应方程式： Cu+H2SO4+H2O2==═CuSO4+H2O2 由硫酸铜制备甲酸铜的原理 某些金属有机盐，例如，甲酸镁、甲酸铜等，可用相应碳酸盐、碱式碳酸盐或氧化物与甲酸或醋酸作用来制备。这些低碳的金属有机盐分解温度低，而且容易得到很纯的金属氧化物。四水甲酸铜：分子式Cu(HCOO) 2·4H2O，蓝色晶体。碱式碳酸铜：又称铜绿， 分子式Cu2 (OH)2CO?，浅绿色。 本实验用硫酸铜与碳酸氢钠作用制备碱式碳酸铜，反应方程式： 2 CuSO4·5H2O＋2 NaHCO3 ═ Cu2 (OH) 2CO?↓＋2Na?SO?＋3CO?↑ +11H2O Cu2 (OH) 2CO?+4HCOOH+5H?O ═2Cu(HCOO)2·4H2O+CO? 而无水甲酸铜为白色。 结晶水测定原理 用重量分析法测得。 Cu2+的测定原理 EDTA配位滴定法；碘量法；分光光度法。本实验采用分光光度法 HCOO-的测定原理 在强碱性溶液中，用过量的高锰酸钾定量地将甲酸根氧化，待反应完成后将溶液酸化，在酸性溶液中用还原剂硫代硫酸钠的标准溶液滴定溶液中所有的高价态的锰，使之还原为Mn ，计算出消耗还原剂的量，通过作空白实验从而测出甲酸根含量。 HCOO-+2MnO4+3OH- →CO32-+2MnO42-+2H2O 2MnO42-+8S2O32-+16H-→2Mn2++4S4O82-+8H2O 2MnO42-+10S2O42-+16H-→2Mn2++5S4O82-+8H2O I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6 二：实验仪器和试剂 仪器：电子天平 水浴锅 酒精灯 研钵 烘箱 分光光度计 烧杯 锥形瓶 称量瓶 量筒 表面皿 滴定管 试剂：废铜H2O2(质量分数为30%的双氧水) H2SO4(2mol/L) 无水乙醇 NaHCO3 (s) BaCl2溶液 NH3·H2O（1:1） KMnO4（s） Na2C2O4（s） K2Cr2O7(s)Na2S2O3溶液（0.1 mol/L）：2.4 g Na2S2O3 (s) + 150 mlHCl（6 mol/L）：10 ml + 10 ml 蒸馏水 无水Na2CO3(