무공실 구리분말 제조실험

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목차

1. Title
2. Object
3. Experiment equipment
4. Material
5. Experimental process
6. 예습 문제
7. Result and Discussion

본문내용

1. Title:
구리분말의 제조

2. Object:
(1) 황산구리로부터 구리분말을 제조한다.
(2) 이온화 경향을 이해한다.
(3) 물질의 용해도와 평형상태에 대하여 이해한다.
(4) 구리의 물리적, 화학적 특성에 대하여 알아본다.
(5) XRD 분석에 대하여 알아본다.

3. Experiment equipment:
증발 접시, Hot plate, 감압여과장치

4. Material:
CuSO4, Zinc(powder), HCl

5. Experimental process:
(1) CuSO4 20g을 증발 접시에 놓고 증류수로 용해한다.
(2) 용해된 포화용액을 만든 후 가열하여 80℃의 온도로 유지하면서 금속아연 분말 11g을 서서히 가한다.
(3) 용액의 색의 변화를 관찰한 후 반응이 완료되면 아연을 가하는 것을 멈추고 증류수로 세척한 후, 묽은 염산(0.1M)으로 씻어서 남은 아연을 제거하고 다시 물로 세척하여 감압 여과한다.
(4) 여과액이 산성을 띠지 않게 될 때까지 증류수로 씻고 젖은 상태의 것을 시약병에 넣어 마개를 씌워 보관한다.

6. 예습 문제

(1) 구리를 얻을 수 있는 다양한 방법들에 대하여 설명하여라. (ex. 정제법, 연소열을 이용 등)
농축된 구리 광석을 실리카(SiO2)와 섞고 반사로에서 약 1400로 가열하면 황화철(FeS)이 Cu2S보다 먼저 산화된 다음 실리카와 반응하여 슬래그(slag)가 되는데, 이 슬래그가 주성분 Cu2S와 약간의 FeS로 구성된 액체 구리 마트(matte) 층 위에 뜨게 된다. 슬래그를 제거한 후 남아있는 액체 구리 마트에 실리카를 다시 첨가한 후 이를 전로에 넣고 공기를 불어넣으면 FeS는 슬래그가 되고, Cu2S는 산화제1구리(Cu2O)로 전환된다. Cu2O를 가열하면 순도 약 98%의 구리인 조동(粗銅, blister copper)이 얻어진다.
2FeS + 3O2 → 2FeO + 2SO2; FeO + SiO2 → FeSiO3 (규산 철 슬래그)
2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2
2Cu2O → 4Cu + O2 (또는 2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2)

참고 자료

없음