Оксид меди CuO в Минске

Оксид меди CuO — технические характеристики и применение

Оксид меди CuO (II) — неорганическое соединение, представляющее собой порошок чёрного цвета с плотностью 6,3–6,49 г/см. Материал относится к классу основных оксидов переходных металлов и характеризуется температурой плавления 1326 C, при которой наблюдается частичное разложение с выделением кислорода. В промышленных объёмах CuO получают термическим разложением нитрата или карбоната меди, а также окислением медного лома при нагревании в токе воздуха при 600–800 C.

Физико-химические параметры

Оксид меди (II) — термодинамически стабильное соединение, не растворяющееся в воде и органических растворителях. Материал проявляет амфотерные свойства с преобладанием основного характера: взаимодействует с минеральными кислотами с образованием соответствующих солей меди, а при сплавлении со щелочами образует купраты. Насыпная плотность порошка варьируется в пределах 0,8–1,2 г/см в зависимости от гранулометрического состава, удельная поверхность — от 0,5 до 5 м/г.

Ключевые показатели качества регламентируются для различных марок продукта:

• массовая доля основного вещества — не менее 98–99 %;
• содержание примесей железа — не более 0,02–0,05 %;
• потери при прокаливании — не более 0,5 %;
• остаток на сите 0053 — не более 0,5 %;
• насыпная плотность — 0,9–1,1 г/см.

Технологические особенности

В отличие от закиси меди CuO, оксид CuO характеризуется более высокой степенью окисления и применяется в процессах, требующих двухвалентного состояния меди. При нагревании до 1000–1100 C соединение диссоциирует с образованием CuO и молекулярного кислорода, что необходимо учитывать при проектировании высокотемпературных технологических узлов. Электропроводность CuO составляет 10–10 См/см при комнатной температуре и возрастает с повышением температуры, что характерно для полупроводниковых материалов p-типа с шириной запрещённой зоны 1,2–1,5 эВ.

Промышленное применение

Оксид меди CuO востребован в производствах, где требуется стабильный источник двухвалентной меди или пигмент с высокой укрывистостью:

• производство сульфата, хлорида и нитрата меди для гальванических ванн;
• изготовление керамических глазурей и эмалей — придаёт чёрную и тёмно-коричневую окраску при обжиге 900–1200 C;
• легирование стекломассы для получения зелёных и сине-зелёных стёкол;
• катализаторы окисления CO и дожигания органических соединений в системах газоочистки;
• производство пигментов для антиобрастающих красок морского назначения;
• сырьё для получения высокочистой металлической меди методом восстановления водородом при 250–400 C.

В электрохимических производствах CuO применяется как компонент активной массы литий-ионных аккумуляторов с теоретической ёмкостью 674 мАч/г. В пиротехнических составах оксид меди (II) выступает в роли окислителя в смесях с алюминиевым порошком, обеспечивая устойчивое горение с высокой температурой пламени.

Условия хранения и транспортировки

Оксид меди CuO гигроскопичен в ограниченной степени, однако длительный контакт с влажным воздухом приводит к частичной карбонизации поверхности. Материал следует хранить в герметичной таре — многослойных бумажных мешках с полиэтиленовым вкладышем или мягких контейнерах типа биг-бэг. Допустимая температура хранения — от –30 до +40 C при относительной влажности не более 75 %. При контакте с алюминиевой пудрой во влажной среде возможна экзотермическая реакция, поэтому совместное хранение с активными металлическими порошками исключается.

Вопросы и ответы