Медь химия: Электротехническая медь, основные характеристики

Медь заменит токсичный палладий и дорогую платину в синтезе лекарств

6 декабря, 2017 20:10

Источник:

Пресс-служба УрФУ

Химики Уральского федерального университета в совместном проекте «РНФ» 2016 года с коллегами из Индии показали эффективность наночастиц меди в качестве катализатора на примере анализа 48 реакций органического синтеза. Одно из преимуществ катализатора заключается в его нерастворимости в традиционных органических растворителях. Это делает наночастицы меди полноценной альтернативой катализаторам на основе тяжелых металлов, например, палладия, используемого в настоящее время для синтеза многих фармпрепаратов и токсичного для клеток. Результаты опубликованы в журнале Coordination Chemistry Reviews с импакт-фактором 13.324.

Поделиться

Фото: Наночастицы меди стоят дешево: существует много простых способов их получения из дешевого сырья. Источник: Михаил Шершнев

«Наночастицы меди — идеальный вариант гетерофазного катализатора, так как они существуют при большом разнообразии геометрических форм и размеров, что напрямую влияет на поверхность эффективного массообмена, поэтому реакции в присутствии данного катализатора характеризуются высокой скоростью, селективностью и выходами продуктов», — отмечает соавтор статьи Григорий Зырянов, доктор химических наук доцент кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ.

Сами наночастицы меди стоят дешево, так как существует много простых способов их получения из дешевого сырья и эти способы постоянно модифицируются. В результате получается высокопористая структура катализатора на основе наночастиц меди с размером пор от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Из-за малого размера частиц площадь каталитической поверхности получается огромной. А вследствие нерастворимости наночастиц меди реакции, ими катализируемые, идут на поверхности катализатора. После проведения реакции не взаимодействующие с растворителями наночастицы меди легко удаляются, что гарантирует отсутствие примесей катализатора в составе конечного продукта. Уже сейчас данные катализаторы востребованы для органического синтеза методами «зеленой химии». Ее основными принципами являются простота, дешевизна и безопасность получения, а также возможность переработки и возвращения реагентов в цикл.

Одной из перспективных областей применения катализатора на основе наночастиц меди химики видят прежде всего создание медицинских препаратов с использованием реакций кросс-сочетания. В 2010 году за работы в области катализируемых палладием реакций кросс-сочетания была присуждена Нобелевская премия по химии ученым из Японии и США: Ричарду Хеку, Эйити Нагиси (Негиши) и Акире Судзуки. Несмотря на общемировое признание, катализируемые палладием реакции кросс-сочетания нежелательны для синтеза большинства лекарственных препаратов вследствие токсичности палладия для живых клеток и отсутствия методов надежного удаления следов палладия из конечного продукта. В дополнение к токсичности дороговизна катализаторов на основе палладия, а также другого катализатора для фармацевтики, платины, делают использование наночастиц меди экономически и экологически оправданным решением.

Теги

СМИ о Фонде, Химия и материалы

Медь сернокислая 5-водная Ч — База химической продукции Югреактив

Главная»В помощь технологу»Химическая продукция»Реактивная продукция»Медь сернокислая 5-водная Ч

Медь сернокислая (II) 5-водная

Синонимы: Медь (II) сульфат пятиводная, Медь сернокислая (II) пентагидрат, медный купорос, сульфат меди

Мы предлагаем Медь сернокислую, медь сульфат 5-водную по выгодным ценам с доставкой по всей России.

Медь сернокислая (II) 5-водная или ее также называют медный купорос, сульфат меди — это синий кристаллический порошок, растворимый в воде, разбавленном спирте и концентрированной соляной кислоте, выветривающиеся на воздухе, легко образует основные сульфаты, двойные соли (шёниты), аммиакаты.

Медь сернокислая (II) 5-водная встречается в природе в виде минералов халькокианита CuSO4, халькантита CuSO4.5h3O, бонаттита CuSO4.3Н2О, бутита CuSO4.7Н2О, брошантита CuSO4.3Сu(ОН)2 и др.

 Получение

Медь сернокислую, медный купорос получают в промышленности
• растворением меди и медных отходов в разбавленной серной кислоте при продувании воздуха;
• растворением CuO в серной кислоте;
• сульфатизирующим обжигом сульфидов меди;
• как побочный продукт электролитического рафинирования меди и др.

Применение сульфата меди
Медь сернокислая или Медь (II) сульфат пятиводная широко используют
• как протраву при крашении текстильных материалов,
• для усиления и тонирования отпечатков в фотографии;
• для протравливания семян,
• в гальванотехнике,
• Медный купорос марок «Ч» и «ЧДА»  успешно используется в сельском хозяйстве как средство защиты плодово-ягодных, фруктовых, овощных растений и городских зеленых насаждений, то есть как фунгицид; для приготовления добавок вносимых в почву и кормовых добавок для домашних и сельскохозяйственных животных, премиксов, для приготовления бордоской жидкости и бургундской смеси. Возможно применение медного купороса при обработке зерновых культур в процессе хранения и протравке семян перед посевом для уничтожения спор плесневых грибов и др.

Chem 1111 Эксперимент 4 — Обзор химии меди — Научный ресурс

Раскрытие информации: Эта страница может содержать партнерские ссылки, которые приносят этому веб-сайту небольшую комиссию бесплатно для вас.

Здесь вы найдете материал для Эксперимента 4 — Химия меди. Сюда входят подробные руководства для вопросов перед лабораторной работой, спецификаций, послелабораторной работы и вопросов викторины. Помните, лаборатория может меняться или модифицироваться от семестра к семестру!

Целью этой лаборатории является демонстрация Принцип сохранения массы путем проведения реакций с медью и анализа количества меди после выполнения последовательности реакций. Продукт, полученный в результате последней реакции, будет оставлен для высыхания вместе с ТА. TA свяжется с вами или вашей лабораторной группой относительно вашего выхода меди. Эти данные будут использованы для выполнения задания.

Эксперимент 4 разбит на пять основных реакций и 2 побочных реакции, которые можно задать в викторинах:

• Реакция 1 (окислительно-восстановительный) : Cu(т) + HNO ₃ (водн.) → Cu(NO ₃ ) ₂ (водн.) + H ₂ O(л) + NO ₂ ( g)
  • HNO ₃ – сильная кислота
  • НЕТ ₂ токсичен
• Реакция 2 (метатезис) : Cu(NO ₃ ) ₂ (водн. ) + Na ₂ CO ₃ (т) + H ₂ O → CuCO 3 OH ₂ (т) + NaNO ₃ (водн.) + CO ₂ (г)
  • Реакция 2а (кислотно-основная) : HNO ₃ (водн.) + Na ₂ CO ₃ (т) → NaNO ₃ (водн.) + CO 4 9002 ) + Н ₂ О(л)
• Реакция 3 (разложение) : CuCO ₃ •Cu(OH) ₂ (т) + тепло → CuO(т) + H ₂ O(ж) + CO ₂ (г)
• Реакция 4 (метатезис) : CuO(s) + H ₂ SO ₄ (водн. ) → CuSO ₄ (водн.) + H ₂ О(л)
• Реакция 5 (однократное замещение или окислительно-восстановительный процесс) : CuSO ₄ (водн.) + Mg(т) → MgSO H ₂ SO ₄ (водн.) + Mg(s) → MgSO ₄ (водн.) + H ₂ (г)
  • H ₂ горючий газ, убедитесь, что бунзеновские горелки выключены

Реакция 1 : Cu + HNO ₃ → Cu(NO ₃ ) ₂ + H ₂ O + NO ₂

Это будет первая реакция, в которой вы запишете начальную массу использованной бондарной шерсти. Вы также запишете свои наблюдения за раствором меди. Важно отметить, что это окислительно-восстановительная реакция , как можно было бы задать в викторине.

Реакция 2 : Cu(NO ₃ ) ₂ + Na ₂ CO ₃ + H ₂ O → 3 CuCO

20023 2 + NaNO ₃ + CO ₂

Вторая реакция — реакция метатезиса (можно задать викторины). Продукт берется из предыдущей реакции для проведения этой реакции. Вас просят описать внешний вид.

Реакция 3 : CuCO ₃ •Cu(OH) ₂ + тепло → CuO + H ₂ O + CO ₂

спрашивать в викторинах). Продукт берется из предыдущей реакции.

Реакция 4 (метатезис) : CuO + H ₂ SO ₄ → CuSO ₄ + H ₂ O

викторины). Берутся продукты из предыдущего реактина и вас просят описать внешний вид.

Реакция 5 (однократное замещение или окислительно-восстановительный процесс) : CuSO ₄ + Mg → MgSO ₄ + Cu

Это будет последняя реакция и редокс или одиночное замещение реакция (можно задать в викторинах). Продукт берется из предыдущей реакции. Вас попросят описать внешний вид, зафиксировать урожай и сравнить его с первоначальным.

что вам нужно

Ниже или список предметов, которые вам понадобятся для лаборатории. Эти предметы можно купить в книжном магазине кампуса и в Американском химическом обществе UH (ACS). Однако вы можете найти их дешевле на таких сайтах, как Amazon (ссылки ниже).

КАЛЬКУЛЯТОР (ССЫЛКА)

Для расчетов в викторинах необходим научный калькулятор. В некоторых лабораториях есть расчеты, которые необходимо сдать перед отъездом.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ОЧКИ (ССЫЛКА)

Необходима защита глаз. Необходимо носить в начале эксперимента и до выхода из

КОМБИНИРОВАННЫЙ ЗАМОК (ССЫЛКА)

Для запирания ящика с оборудованием на семестр требуется кодовый замок.

Лабораторный халат (ССЫЛКА)

Требуется лабораторный халат, который необходимо надеть после начала работы в лаборатории.

ЛАБОРАТОРНОЕ РУКОВОДСТВО (ССЫЛКА)

В частности, General Chemistry Laboratories Рабочая тетрадь для первокурсников. В руководстве к лабораторной работе будут указаны все экспериментальные процедуры, которые вы будете выполнять в течение семестра, включая соответствующие таблицы данных и вопросы после лабораторной работы

чего ожидать

Информация, представленная ниже, — это то, что вам необходимо знать и понимать, чтобы успешно завершить этот эксперимент. Мы также включили части лабораторной работы, которые могут вызвать у вас трудности, потенциальные узкие места и обходные пути, чтобы вы могли эффективно завершить эксперимент. Помните, что информация, предоставляемая TA, должна иметь наивысшую важность и заменять собой всю информацию, представленную на этой странице.

узкие места

Этот эксперимент проводится посредством последовательного набора реакций. Таким образом, вы не можете пропустить реакции, и то, насколько быстро вы сможете выполнить каждую реакцию, определит узкие места, с которыми вы столкнетесь.

На что следует обратить внимание

Расчет процентного выхода меди

В этой лабораторной работе вам потребуется рассчитать процентный выход меди. Выход в процентах рассчитывается путем деления вашего фактического выхода (масса выхода меди после последней реакции и сушки) на ожидаемый или теоретический выход (масса меди, которую вы использовали изначально), умноженной на 100.

Выход в процентах = (фактический выход ÷ теоретический выход ) x 100

Доход в процентах меньше 100 означает, что вы заработали меньше, чем должны были получить. Это может быть ряд причин, таких как потеря вещества во время передачи.

Доход в процентах, превышающий 100, означает, что у вас больше, чем вы должны были получить. Это может быть вызвано рядом причин, таких как примеси или неполная сушка образца.

Наблюдения

Подробно описывайте. Укажите очевидное, например цвет, но вы также можете включить поведение. Не ограничивайтесь описанием одним словом. Известно, что некоторые ТА вычитают баллы за недостаточно подробные описания. Вам нужно будет выяснить, как оценивается ваша конкретная ТА.

безопасность

Обратите внимание на следующее. Они могут появиться в вашем тесте.

• HNO ₃ сильная кислота
• NO ₂ токсично, опасно при вдыхании
• H ₂ легковоспламеняющийся газ, убедитесь, что бунзеновские горелки выключены

Медь | Подкаст | Chemistry World

Крис Смит

Привет, на этой неделе монеты, электропроводность и медь. Чтобы рассказать историю об элементе, который перенес нас из каменного века в век информации, вот Стив Майлон.

Стив Майлон

Бедная медь, до недавнего времени казалось, что она буквально и фигурально уступала своим собратьям из переходных металлов, серебру и золоту. Я предполагаю, что это комбинированный результат, который история имеет в изобилии. Почти никогда не бывает так, чтобы популярные элементы были такими из-за их полезности и интересного химического состава. Но для золота и серебра это все так поверхностно. Они более популярны, потому что они красивее. Моя жена, например, не химик, не мечтает носить медное обручальное кольцо. Возможно, это как-то связано с тем фактом, что оксид меди имеет раздражающую привычку окрашивать кожу в зеленый цвет. Но если бы она только нашла время, чтобы узнать о меди, чтобы узнать ее немного; может быть, тогда она, вероятно, повернется спиной к другим и будет носить его с гордостью.

Источник: © Andy Brunning/Royal Society of Chemistry, 2019 г. первый металл, добытый и обработанный людьми. Так это или нет, но есть свидетельства того, что цивилизации использовали медь еще 10 000 лет назад. Чтобы культуры перешли от каменного века к бронзовому, им нужна была медь. Бронза состоит из двух частей меди и одной части олова, а не серебра или золота. Важность меди для цивилизации никогда не ослабевала, и даже сейчас из-за ее превосходной проводимости медь пользуется большим спросом во всем мире, поскольку быстро развивающиеся страны, такие как Китай и Индия, создают инфраструктуру, необходимую для подачи электричества в дома своих граждан. Например, за последние пять лет цена на медь увеличилась более чем в четыре раза. Возможно, самой большой пощечиной этому важному металлу является его использование в монетах во многих странах мира. Оранжево-коричневые монеты, как правило, имеют низкий номинал, в то время как блестящие, более серебряные монеты занимают место вверху. Даже в пятицентовой монете США никель выглядит блестящим и серебристым, но на самом деле содержит 75% меди и только 25% никеля. Но мы даже не называем это медью.

Источник: © Shutterstock. Они легко могли бы, потому что это также отличный проводник тепла, но я нахожу этот металл таким интересным и по многим другим причинам. Медь является одним из немногих металлов-индикаторов, необходимых для всех видов. По большей части биологическая потребность в меди довольно низка, так как только несколько ферментов, таких как цитохромоксидаза и супероксиддисмутаза, требуют меди в своих активных центрах. Обычно они основаны на окислительно-восстановительном цикле и играют важную роль в дыхании. Для людей потребность в меди также довольно низкая, всего 2 мг меди в день для взрослых. Тем не менее, слишком мало меди в вашем рационе может привести к высокому кровяному давлению и повышению уровня холестерина. Интересно, что для меди разрыв, разделяющий необходимое количество и токсичное количество, довольно мал. Он может быть наименьшим для всех необходимых микроэлементов. Вероятно, поэтому он широко используется в качестве пестицида, фунгицида и альгицида, потому что такие небольшие количества могут выполнять свою работу.

Источник: © Shutterstock

Превосходная проводимость меди объясняет ее широкое использование в электрических кабелях учитывая уважение среди сверстников, которого он заслуживает. Хотя он значительно более распространен, чем золото и серебро, его значение в истории не имеет себе равных, а его полезность на макроуровне сопоставима только с его полезностью на микроуровне. Никакой другой металл не может конкурировать.

Итак, я попытаюсь объяснить это своей жене, когда подарю ей пару медных сережек или красивое медное ожерелье в эти праздничные дни. Я предполагаю, что она вздернет нос, потому что подумает, что пенни сделаны из этого материала, хотя в наши дни это совсем не так.

Крис Смит

Мужчина, женатый на меди, это Стив Майлон. В следующий раз мы будем углубляться в открытие элемента с очень огненным темпераментом.

Питер Уотерс 

Его младший двоюродный брат Эдмунд Дэви помогал Хамфри в то время, и он рассказывает, как, когда Хамфри впервые увидел, как крошечные шарики калия прорываются сквозь корку поташа и загораются, он не мог сдержать радости. Дэви имел полное право быть в восторге от этого удивительного нового металла. Он выглядит точно так же, как другие яркие блестящие металлы, но его плотность меньше, чем у воды. Это означало, что металл будет плавать на воде. По крайней мере, сойдет, если он не взорвется, как только соприкоснется с водой. калий такой реактивный; он даже отреагирует и прожжет дыру во льду.

Крис Смит

Питер Уотерс с рассказом об элементе номер 19, калии.