铜盐溶液（精选三篇）
铜盐溶液 篇1
1反应原理
酚与硫酸四氨合铜溶液的反应应该属于配合反应, 其中苯酚、甲酚和萘酚是相同类反应, 可用下式表示。
二元酚、三元酚与硫酸四氨合铜反应应该是螯合反应, 可用下式表示。
2实验试剂
2.1新配制5%的苯酚、邻—甲苯酚、对—甲苯酚、邻—苯二酚、间—苯二酚、对—苯二酚、1, 2, 3—苯三酚、1, 3, 5—苯三酚溶液。
2.2分析纯间—甲苯酚。
2.3α—萘酚混合溶液。
称取2.5克α—萘酚加水至50毫升, 使用时振摇均匀。
2.4β—萘酚混合溶液。
称取2.5克β—萘酚加水至50毫升, 使用时振摇均匀。
2.5硫酸四氨合铜溶液。
向0.2mol/L硫酸铜溶液中滴加过量浓氨水至溶液呈现深蓝色溶液。
3实验过程
取11只试管, 分别加入苯酚、邻—苯二酚、间—苯二酚、对—苯二酚、1, 2, 3—苯三酚、1, 3, 5—苯三酚、邻—甲苯酚、间—甲苯酚、对—甲苯酚、α—萘酚和β—萘酚各1毫升, 再分别滴加硫酸四氨合铜溶液5—10滴, 振摇后反应现象如下:
4实验结论
上述反应证明, 不同酚与硫酸四氨合铜溶液的反应都是在室温条件下, 比较快速的反应, 生成不同颜色的溶液, 实验操作简便, 反应过程中颜色变化很清楚, 现象明显。因此, 这类反应可以作为酚类化合物的一种特殊反应, 应用于不同酚的定性鉴别。
参考文献
[1]《基础有机化学》 (第三版) 下册。邢其毅、徐瑞秋、周正编。高等教育出版社2005年6月。
铜盐溶液 篇2
关键词：硫酸镍 P204 萃取
中图分类号：P507 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0065-03
溶剂萃取方法因具有分离效率高、能耗低、生产能力大，设备投资少和便于连续工业化运行的优点[1]越来越受到业内青睐。硫酸镍生产过程中的杂质几乎都可以用萃取法来除，但是考虑到较高的Ca、Mg经萃取洗涤后生产微溶易堵塞萃取槽管路；高Fe易与萃取剂形成强的络合物，洗Fe过程需要大量的HCL对环境影响较大；此外，Fe对萃取剂的络合强容易造成萃取剂萃取能力下降。文章对于化学沉淀极易处理的Ca、Mg、Fe这里不再重复，主要研究化学沉淀法不容易处理的Mn、两性元素Zn以及可用硫化物沉淀处理的Cu的萃取处理方法。
1 实验过程和方法
1.1 萃取方法
量取固定体积的硫酸镍溶液按实验要求加入P204萃取剂，振荡数分钟后静置分相，然后测定萃余液硫酸镍溶液中的各种金属离子浓度，进行分析比较。
1.2 所用原料是化学沉淀处理Ca、Mg、Fe后的硫酸镍溶液
具体情况见表1。
1.3 萃取剂及溶剂的选择
2-乙基磷酸单（2-乙基己基）酯（商品名P507）和2-（2-乙基己基）磷酸（商品名P204）和cyanex272都是适合硫酸镍溶液杂质分离的萃取剂；虽然P507的Ni和Co分离能力大于P204远大于cyanex272，但是P507的价格是P204的一倍，实验使用的硫酸镍溶液中还需添加CoSO4，因此笔者选用更经济实用的P204作为萃取剂，经过初期实验比较选用磺化煤油作为溶剂[2]。
2 结果与讨论
2.1 硫酸镍溶液中的Zn、Cu、Mn的萃取分离参数的确定
2.1.1 P204体积分数的确定
在室温下，调节硫酸镍溶液pH值为3.0左右，相比1∶1，改变P204体积分数，振荡1 min，静置5 min，考察P204體积分数与萃取分离的效果关系，实验结果如图1。
由图1可见，P204体积分数越大，Zn、Cu、Mn的萃取分离的效果越好，因为P204浓度大，由图1可见分配比增大，但是实验发现P204的体积分数越大，萃取液在较低的pH值时就容易水解，并且萃取过程中分相慢，容易产生乳化现象，此实验中P204的体积分数选用15%。
2.1.2 P204皂化率的确定
当Zn2+、Cu2+、Mn2+直接被P204萃取后P204中的H+进入萃取液造成水相pH值降低；为了减少水相pH值降低时金属萃取率的影响，因此，先把P204用NaOH皂化[3]，为防止给萃余液中引入Na+而影响产品质量，在已皂化的P204中加入成品硫酸镍溶液，使P204钠皂化转化为镍皂化，反应原理如：
R-H（表示P204）+Na+→R-Na+H+，2R-Na+Ni→R-Ni-R+2Na+
室温下，硫酸镍溶液pH值约为3.0，相比1∶1，P204体积分数为15%，采用不同皂化率进行实验，萃取振荡1 min，静置5 min，实验得出皂化率在10%～70%范围内，Zn2+、Cu2+、Mn2+的萃取率无明显变化，Ni2+的萃取率均在2%以下，但是考虑P204不同皂化率对平衡水相pH值影响较大，体系pH值低时P204容易水解，因此选用30%的皂化率较为适宜。
2.1.3 料液pH值的确定
随着pH值的增大，有机羧酸的解离程度亦增大，分子形态的摩尔数减少，萃取的分配系数D值小于1，尤其pH>PKa时对体系分配系数的影响尤为明显。室温下，相比1∶1，P204体积分数为15%，皂化率30%采用不同pH值的料液进行实验，萃取振荡1 min，静置5 min，实验结果如图2所示。
从图2中可见，硫酸镍溶液pH值在3～6之间，Zn、Cu、Mn的萃取率变化不大，均在95%以上，由于pH<4时Ni的萃取率<3%，pH值>4时，不仅Ni的萃取率开始升高，而且体系中出现乳化现象较为明显，综合萃取率和P204水解程度考虑，选择料液pH值约为3.0较为合适。
2.1.4 相比的确定
在室温下，硫酸镍溶液pH值为3，P204体积比为15%，皂化率为30%，改变相比进行实验，振荡1 min，静置5 min，实验得出：相比越大，萃取分离效果越好，相比由0.5提高到2.0，这4种金属的萃取率最多提高5%，综合考虑萃取分离效果及经济成本，选择相比为1∶1。
2.1.5 萃取温度、萃取平衡时间的确定
硫酸镍溶液pH为3，P204体积比为15%，皂化率为30%，相比1∶1，分别考虑萃取温度和萃取平衡时间，得出，在体系温度由室温（20 ℃）向60 ℃上升时这4种金属萃取率随温度的上升而略有提高，其中Mn的萃取率提高3%为最多，综合考虑能耗还是采用室温萃取较为合适，萃取过程速度很快，P204与硫酸镍溶液振荡5 min后，萃取已达到平衡，故平衡时间就定为振荡1 min，静止5 min。
2.1.6 萃取级数的选择
在室温下，硫酸镍pH为3，P204体积比为15%，皂化率为30%，相比1∶1，振荡1min，静止5 min模拟5级逆流萃取Zn、Cu、Mn，由表2可知，到第3级萃余液已检测不到Zn、Cu、Mn，可见经过3级逆流萃取就完成Zn、Cu、Mn的萃取了。
2.2 萃取生产线中各项参数的验证及产品质量检测
具体情况见表3。
3 结论
（1）硫酸镍溶液中铜、锌、锰的萃取剂选用P204经济实用。
（2）在室温下硫酸镍pH值为3.0；P204体积数为15%，皂化率30%，相比1∶1，萃取振荡1 min，静止5 min，经3级萃取可完全除去溶液中的Cu、Zn、Mn。
（3）经过萃取处理后的硫酸镍质量完全达到HG/T 2824-1997优等品的要求。
（4）萃取工艺与传统工艺相比具有：金属回收率高镍损失低的优点，用化学沉淀法处理Cu，虽然Cu的处理率在96%以上但是会造成约3%的镍损失；生产成本低，虽然萃取工艺流程较长工艺控制点多，但是由于收率高，生产成本相对传统化学沉淀可下降500元/吨；产品质量高，萃取剂P204对Cu、Zn、Mn有很好的选择性，萃取后硫酸镍溶液中几乎检测不到Cu、Zn、Mn。
参考文献
[1]汪家鼎，陈家镛.溶剂萃取手册[M].北京：化学工业出版社，2001：430-469.
[2]黄莺，秦炜，戴猷元.溶剂萃取法回收锌锰金属离子的研究[J].清华大学学报：自然科学版，2002（S1）：19-22.
苯酚的饱和溶液与氢氧化铜反应吗? 篇3
1 理论计算
(1) 计算氢氧化铜在水中达到溶解平衡时, 氢氧化铜电离出的OH-的物质的量浓度 (忽略水电离的影响) 。
查表[1]可知, 25℃时, Ksp[Cu (OH) 2]=2.2×10-20。
(2) 计算苯酚的饱和溶液中H+物质的量浓度。
查表[2]可知, 25℃时, Ka (C6H5OH) =1.0×10-10。
若想计算苯酚的饱和溶液中C (H+) , 必须知道20℃时苯酚的溶解度。中学教材只描述为常温下苯酚在水中的溶解度不大, 大学教材高鸿宾主编的《有机化学》[3]中苯酚的溶解度为8g, 吉林师范大学等五院校合编的《有机化学》[4]中苯酚的溶解度约为9g, 版本不同数据不同, 按那个数据计算?笔者自己动手测定了苯酚在水中的溶解度, 装置如图1。
实验步骤有以下几点。
(1) 用托盘天平称取1g稍带粉红色的苯酚晶体, 放入大试管中。
(2) 用10mL量筒量取10mL蒸馏水, 加入到大试管中, 充分振荡, 形成乳浊液, 再将试管放入水浴中, 以控制分散系的温度为20℃。
(3) 用10mL量筒量取10mL蒸馏水, 用滴管从量筒中吸取水, 逐滴滴入到大试管中, 边滴边充分振荡 (振荡时取出温度计) , 直到乳浊液中的小液滴完全消失为止。此时, 量筒内剩余蒸馏水7.6mL。
(4) 再用10mL量筒测量所配制的苯酚饱和溶液的体积为13.6mL。
(5) 计算:20℃时, 苯酚的饱和溶液中:
(6) 计算苯酚的饱和溶液与氢氧化铜反应的可能性。
故理论上苯酚的饱和溶液与氢氧化铜能够反应。
2 实验验证
(1) 制取氢氧化铜:在试管里加入2%的CUSO4溶液1mL, 滴入10%的NaOH溶液至稍过量, 用蒸馏水洗涤至上层清夜pH=7为止, 倒出上层清夜。
(2) 配制室温下苯酚的饱和溶液。
(3) 苯酚的饱和溶液与氢氧化铜的反应:为了使实验更严谨, 笔者设计了对比实验, 分别取3mL蒸馏水、3mL苯酚的饱和溶液于二支试管中, 各滴入4滴氢氧化铜悬浊液, 充分振荡, 静置。可以看到, 原盛蒸馏水的试管中有蓝色沉淀, 原盛苯酚的饱和溶液的试管中有绿色沉淀。说明苯酚的饱和溶液与氢氧化铜确实发生了化学反应, 且生成的苯酚铜难容于水。反应原理如下:
(4) 探讨苯酚铜的溶解性:取0.5g苯酚于试管中, 加入2mL蒸馏水, 充分振荡后滴入10%的NaOH溶液至乳浊液变澄清, 滴入4滴氢氧化铜悬浊液, 振荡, 溶液中有绿色沉淀产生, 再滴入醋酸溶液, 绿色沉淀消失。
实验说明苯酚铜比氢氧化铜更难溶与水, 但能溶于稀酸。
反应原理如下:
综上所述, 不论是理论计算, 还是实验, 都证明了苯酚的饱和溶液与氢氧化铜能够反应。
参考文献
[1]北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学[M].北京:高等教育出版社, 2004.
[3]高鸿宾.有机化学[M].北京:高等教育出版社, 2004:317.
[4]吉林师范大学华南师范学院上海师范学院江苏师范学院广西师范学院和编.有机化学[M].北京:高等教育出版社, 19 83:25 9.