铜及其化合物

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常见有毒和危险化学品手册》第331页(2667字)

【理化性状】 铜(Cu)原子序数为29,原子量为63.546,原子价有1价和2价,系红棕色有光泽的金属。有片状、粒状、屑状和粉状等几种制品。富延展性。在干燥空气中和常温下稳定,而久置于潮湿空气中,则生成各种碱式盐,形成铜锈覆于表面。在空气中燃烧至1000℃成为黑色氧化铜;超过时,则成为氧化亚铜。能与卤素、硫和硒直接化合,与氮、氢和碳虽不能直接化合,但可间接地经过反应生成化合物。铜是优良的电导体,也是一种络合剂,配位数为2和4。铜难溶于水,易溶于热浓硫酸和硝酸等有氧化作用的酸类;但在空气中氧的作用下也能缓慢地溶于盐酸、稀硫酸等无氧化作用的酸类。还能溶于氨水和氰化钾溶液并生成络盐。较铁更能抗大气的腐蚀,生成一水合碱式碳酸盐绿色层。易被碱类腐蚀。相对密度8.96,熔点1083℃,沸点2595℃。

铜尘和铜雾化学式为CuSO4·5H2O/CuCl。铜烟可按Cu/CuO/Cu2O表示。

【危险情况】 (1)元素铜基本上无毒,但铜尘和铜的烟雾及铜的许多化合物〔如Cu(CN)2,Cu(OH)2,Cu2O,Cu(NO3)2,CuSO4等〕都是有毒,甚至剧毒的。(2)铜不易燃,但细粉末状态可燃。空气中的容许浓度美国:烟尘为0.2mg/m3,铜粉尘和烟雾(按铜计)为1mg/m3

【不相容性】 乙炔气、镁合金与铜尘和铜雾均不相容。

【用途和接触机会】 金属铜是电的优良导体,广泛用于电子工业中。元素分析时用作标准。铜可构成许多重要合金:Be-Cu合金,黄铜,青铜,炮铜,钟铜,白铜,铝青铜,硅青铜,磷青铜及锰青铜。大量用于机械制造、电器、军事、管道、玻璃、陶瓷和手工艺品等工业中。

铜化合物用作杀虫剂,灭藻剂,灭螺剂,杀植物真菌剂,媒染剂,涂剂,催化剂,分析试剂,纤维素的溶剂,还原剂,船底涂料,制造粉状青铜涂料和雷管,还用于电镀。

【侵入途径】 铜尘或铜雾吸入,摄入,与皮肤或眼接触。

【侵害部位】 铜尘和铜雾:呼吸系统,皮肤,肝,肾。

铜烟:呼吸系统,皮肤,眼。

【有害影响和中毒症状】 铜盐是一种刺激物,对完整皮肤能引起皮炎。对于眼,铜盐能引起结膜炎,甚至溃疡和角膜混浊。金属铜能引起手和足底角化。

工业上暴露于铜中主要来自焊接含铜合金时产生的烟雾。铜烟和铜尘能引起上吸呼道刺激、口内金属味、恶心、出现铸造热,在某些情况下可引起皮肤、毛发变色,并由于铜具有致敏作用可引起瘙痒性疱疹。

铜的盐类(尤其醋酸铜和硫酸铜)比金属铜的毒性大。铜盐尘、烟、雾的吸入能引起鼻咽充血,间或溃疡,偶或伴发鼻中隔穿孔。误服铜盐引起的急性中毒与其他化学性食物中毒所见相似。铜盐被食入后,一般经5~10min出现剧烈呕吐,呕吐物呈绿色,口腔、食道和胃部有烧灼感,口内有金属味,腹泻,有时伴腹绞痛、便血、剧烈头痛、出冷汗和脉弱。病程持续2~3天后可出现黄疸和血红蛋白尿。重症中毒病人还可出现肾小管坏死,于误服后24~48h出现少尿和尿毒症,血清铜和铜蓝蛋白高于正常。严重中毒者可因休克,肝、肾损害而致死。

人铜慢性中毒很少发生。慢性中毒后仅个别人伴发威尔逊氏病(肝豆状核变性)。这是由异常正染色体隐性基因配对引起的一种遗传性疾病。如果不加以治疗,此病是进行性和致命性的。长期接触铜尘和铜盐者可见呼吸道及眼结膜刺激,出现鼻衄,鼻粘膜见出血点或溃疡,甚至鼻中隔穿孔,并出现胃肠道症状,如腹痛、恶心、呕吐、食欲下降、口内有金属味。吸入碳酸铜粉尘浓度达2~140mg/m3时,可见血中胆红素增加,并出现黄疸。

【急救】 铜尘和铜雾:如进入眼中,立即用水冲洗;如接触皮肤,迅速用肥皂和水清洗;如大量吸入,立即移离现场至新鲜空气处,必要时,进行人工呼吸;如被吞服,催吐,洗胃,给予医学注视,严重者不进行催吐,立即送医院救治。

铜烟:如有人大量吸入,立即移离现场,必要时,进行人工呼吸。

【防护措施】 操作时应穿适当工作服,戴防护眼镜。工作者如皮肤受到污染,应迅速冲洗。工作服如可能受污染,应每天更换。可渗透的工作服如受到污染,迅速脱去。

【医学监护】 就业前和定期体检时,注意皮肤、眼和呼吸系统的检查。

【测定方法】 在空气中的测定:用滤材采集铜尘和铜雾,酸处理,原子吸收法测定。铜烟:滤材采样,酸消化,原子吸收法测定。

在水中的测定:先用酸消化,继之以原子吸收法或比色法或电感耦合等离子体(ICP)发射光谱法测定总铜。通过0.45μm滤器过滤,继之以上述方法测定溶解的铜。

【贮存】 铜化合物用玻璃瓶或铁桶盛装。存放在阴凉、通风良好的地方。由于硝酸铜是氧化剂,与易于氧化物品接触能急剧地反应,可引起着火、剧烈的燃烧或爆炸。对可燃物质可增加其易燃性。因此,要避免存放在木质地面上。与可燃物、有机物或易于氧化物品隔开。任何撒漏要立即清除和处理。

【灭火措施】 对由硝酸铜引起的火灾,在早期阶段,可用大量水施救。当大量的该品着火时,硝酸铜可能熔融或熔解。在这种情况下,如用水施救,会引起熔融状物广泛喷溅(是否可用雾状水或干粉灭火剂、泡沫灭火)。

【废弃物建议处理方法】 含铜废液采用离子交换、逆渗透或蒸发浓缩到铜能电解除去的程度,送往回收公司。如果回收做不到,则用苛性碱沉淀铜,将该沉淀物按化学废弃物埋入地下。

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