Chromit miedziany
|
|
| Identyfikatory | |
|---|---|
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| Karta informacyjna ECHA | 100.031.806 |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| UNII | |
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| Cu 2 Kr 2 O 5 | |
| Masa cząsteczkowa | 311,0812 g/mol |
| Wygląd | szary proszek |
| Gęstość | 4,5 g/cm 3 |
| Zagrożenia | |
| NIOSH (limity narażenia zdrowia w USA): | |
|
PEL (dopuszczalny)
|
TWA 1 mg/m 3 (jako Cu) |
|
REL (zalecane)
|
TWA 1 mg/m 3 (jako Cu) |
|
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)
|
TWA 100 mg/m 3 (jako Cu) |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Chromit miedzi jest związkiem nieorganicznym o wzorze Cu 2 Cr 2 O 5 . Jest to czarne ciało stałe używane do katalizowania reakcji w syntezie organicznej .
Historia
Materiał został po raz pierwszy opisany w 1908 roku. Katalizator został opracowany w Ameryce Północnej przez Homera Burtona Adkinsa i Wilbura Arthura Laziera, częściowo w oparciu o przesłuchania niemieckich chemików po II wojnie światowej w związku z procesem Fischera-Tropscha . Z tego powodu jest czasami nazywany katalizatorem Adkinsa lub katalizatorem Laziera .
Struktura chemiczna
Związek przyjmuje strukturę spinelu . Stopnie utlenienia metali składowych to Cu(II) i Cr(III). Znane są różne składy substancji, w tym Cu 2 CrO 4 · CuO · BaCrO 4 ( nr CAS 99328-50-4) i Cu 2 Cr 2 O 5 (nr CAS 12053-18-8). Próbki handlowe często zawierają tlenek baru i inne składniki.
Produkcja
Chromit miedziowy powstaje w wyniku termicznego rozkładu jednej z trzech substancji. Tradycyjna metoda polega na zapłonie chromianu miedzi:
- 2 CuCrO
4 → 2 CuCrO
3 + O
2
Chromian miedziowo-barowo-amonowy jest najczęściej stosowaną substancją do produkcji chromitu miedziowego. Otrzymaną mieszaninę chromitu miedzi wytworzoną tą metodą można stosować tylko w procedurach zawierających materiały obojętne dla baru , ponieważ bar jest produktem rozkładu chromianu miedzi baru amonu, a zatem jest obecny w powstałej mieszaninie. Produkt uboczny, tlenek miedzi , usuwa się stosując ekstrakcję kwasem octowym , polegającą na przemyciu kwasem, dekantacji , a następnie suszeniu termicznym pozostałej substancji stałej w celu uzyskania wydzielonego chromitu miedzi. Chromit miedziowy jest wytwarzany przez wystawienie chromianu miedziowo-barowo-amonowego na działanie temperatur 350-450 °C, zazwyczaj w piecu muflowym :
-
Ba
2 Cu
2 (NH
4 )
2 (CrO
4 )
5 → Cr CuO
3 + CuO + 2 Ba + 4 H
2 O + 4 Cr + N
2 + 6 O
2
Chromian amonowo-miedziowy jest również wykorzystywany do produkcji chromitu miedziowego. Jest powszechnie stosowany jako alternatywa dla chromianu barowo-amonowego do stosowania w chemikaliach reagujących z barem. Można to również przemyć kwasem octowym i wysuszyć w celu usunięcia zanieczyszczeń. Chromit miedziowy powstaje w wyniku wystawienia chromianu miedziowo-amonowego na działanie temperatur 350-450 °C:
-
Cu(NH
4 )
2 (CrO
4 )
2 → CrCuO
3 + CrO + 4 H
2 O + N
2
Aktywny katalizator z chromitu miedziowego, który zawiera w swojej strukturze bar , można otrzymać z roztworu zawierającego azotan baru , azotan miedzi(II) i chromian amonu . Po zmieszaniu tych związków tworzy się powstały osad. Ten stały produkt jest następnie kalcynowany w temperaturze 350–400 ° C w celu uzyskania katalizatora:
- Cu(NO 3 ) 2 + Ba(NO 3 ) 2 + (NH 4 ) 2 CrO 4 → CuCr 2 O 4 ·BaCr 2 O 4
Przykładowe reakcje
- Hydrogenoliza związków estrowych do odpowiednich alkoholi oraz wiązań podwójnych węgiel-węgiel i węgiel-tlen do wiązań pojedynczych. Na przykład sebacoina, pochodząca z kondensacji acyloiny z sebacynianem dimetylu , jest uwodorniana do 1,2-cyklodekanodiolu za pomocą tego katalizatora. Fenantren jest również zredukowany w pozycji 9,10.
- Hydrogenoliza alkoholu tetrahydrofurfurylowego do 1,5-pentanodiolu w temperaturze 250-300 °C pod ciśnieniem 3300-6000 psi H2 .
- Dekarboksylacja kwasu α-fenylocynamonowego do cis - stilbenu .
Reakcje z udziałem wodoru przeprowadza się przy stosunkowo wysokim ciśnieniu gazu (135 atm ) i wysokich temperaturach (150–300°C) w tzw. bombie uwodorniającej . Bardziej aktywne katalizatory, takie jak nikiel Raneya klasy W-6 , również katalizują uwodornienia, takie jak redukcje estrów . Ten ostatni katalizator wymaga mniej intensywnych warunków (tj. działa w temperaturze pokojowej przy podobnych ciśnieniach uwodorniania), ale wymaga od chemika zastosowania wyższego stosunku katalizatora do reagentów .
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Rejestr CAS [7440-47-3] i [1317-38-0]