实验室废液的处理

实验室含铜废液的处理

一、处理方法 1.1沉淀法处理铜离子

主要的实验依据是：

Cu2+ + OH- = Cu（OH）2

Cu（OH）2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O

最后得到带结晶水CuSO4粉末（因CuSO4在实验室中常用的药品且保存方便不易变质）。整个实验过程所需的主要的实验药品是实验室中常用的稀NaOH和H2SO4。

滤液 检验无铜离子 倒掉 废液 预处理 再做沉淀处理 待回收废液 调PH Cu ） Cu （ OH ） 稍过量H2SO4 （OH沉淀22检验有铜离子 CuSO4

蒸 发

CuSO 4 粉末 回收待用

图2，实验室铜离子回收流程图

1.2氧化还原法处理废液中铜离子

依据：以废铁丝（或者废铁皮、铁钉等，事先在酸中除去铁丝外面铁锈）为原料

Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O

Cu2++Fe＝Cu+Fe2+

铜是不活泼金属，不能与稀硫酸直接反应，所以先把同转化为氧化铜后再与稀硫酸反应

2Cu+O2＝2CuO

CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O

直接加H2SO4，过滤，滤渣为铜可直接回收，滤液加碱成氢氧化铁，加酸回收为

Fe2(SO4)3

二、实验

2.1 氢气还原氧化铜实验的废液的处理

实验药品与仪器：Zn片、稀H2SO4、碱石灰、CuO粉末、布氏漏斗、滤

纸、玻璃棒、试剂瓶、中型坩埚、启普发生器、硬质管、

酒精灯、U型管。

实验原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ H2 + CuO = Cu + H2O

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

实验步骤：⑴检验启普发生器的气密性，按下图连接实验装置；

⑵用托盘天平取CuO 粉末10.0g，平铺在硬质管的中部，托

盘天平称量硬质管的质量；

⑶检验纯度后通入H2一段时间后点燃酒精灯，待黑色粉末消

失时熄灭酒精灯，通H2到试管干燥冷却；

⑷称量硬质管和以还原的CuO质量，记录数据；

⑸还原产物倾入烧杯中并用稀H2SO4，冲洗硬质管壁，减压抽

滤，用稀H2SO4洗涤固体Cu；

⑹干燥固体Cu并称量，滤液在坩埚中蒸发至干并用分析天平 称量,回收CuSO4·5H2O

⑺把回收产品放入试剂瓶，整理实验设备。

2.2 甲酸铜的制备实验废液的铜离子回收

实验药品与仪器：CuSO4·5H2O、NaHCO3、HCOOH、稀H2SO4、0.01mol/L

的NaOH、托盘天平、研钵、温度计、烧杯、玻璃棒、酒精灯、坩埚、布氏漏斗、滤纸、蒸发皿、石棉网、铁架台、漏斗。

实验原理：甲酸铜可有碱式碳酸铜与甲酸制备，本实验先制备碱式碳酸

铜再制备甲酸铜。实验反应方程是如下：

2CuSO4 + 4NaHCO3=Cu（OH）CuCO3↓+ 3CO2↑+2NaSO4 + H2O 2· Cu（OH）CuCO3 + 4HCOOH + 5H2O=2Cu(HCOO)2·4H2O + CO2↑ 2· Cu2+ + 2OH- = Cu（OH）2↓

Cu（OH）2 + H2SO4 = CuSO4 + H2O

实验步骤：⑴取12.5g CuSO4·5H2O和9.5g NaHCO3放入研钵中，混合磨

细；

⑵在快速搅拌下将混合物加入100ml的近沸水中，待混合物加完后再加热几分钟；

⑶静置澄清后，用倾析法洗涤沉淀至无SO42-,抽滤至干，称重，收集抽滤后的废液，待用；

⑷将上步得到产品放入烧杯中，加入20ml蒸馏水； ⑸加热搅拌至323K左右，逐滴加入适量的甲酸，趁热过滤； ⑹滤液蒸发至原体积的1/3左右，冷至室温，减压过滤并用少量的乙醇洗涤晶体2次，抽滤至干，收集滤液待用； ⑺得到产品Cu(HCOO)2·4H2O，称重，计算产率；

⑻将前面步骤中收集的滤液放入大烧杯，加入0.01mol/L的NaOH，待出现蓝色絮状沉淀停止加入；

⑼减压过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，并检查滤液中是否存在铜 离子；

⑽将上步得到的沉淀中加入稀硫酸至沉淀全部溶解，后蒸发溶液得CuSO4粉末，称重，计算产率； ⑾将实验产品及回收产品放入试剂瓶。

2.3 碘酸铜的Ksp的测定实验废液的铜离子回收

实验药品与仪器：吸量管（20ml、2ml）、容量瓶（50ml）、托盘天平、定

量滤纸、温度计、稀H2SO4、0.01mol/LNaOH、CuSO4（0.100mol/L）、KIO3、坩埚、酒精灯、铁架台、石棉网、布氏漏斗等。

实验原理：碘酸铜是难溶强电解质，在其饱和的水溶液中，存在下面的平 衡：

Cu（IO3）2 ? Cu2+ + 2IO3-

在一定的温度下，Ksp=[ Cu2+][ IO3-]2是个常数。

本实验是用硫酸铜和碘酸钾制备碘酸铜饱和溶液，然后用分光

光度计测定吸光度，得Cu2+浓度最后算得常数Ksp。

其中的废液中的铜尽以下反应回收：

Cu2+ + 2OH- = Cu（OH）2↓

Cu（OH）2 + H2SO4 = CuSO4 + H2O

实验步骤：⑴2.0gCuSO4·5H2O和3.4g KIO3与适量的水反应制得 Cu(IO)2，用蒸馏水洗涤沉淀至无SO42-为止；

⑵将上述制得的Cu（IO3）2配成饱和溶液，用双层滤纸过滤收

集在大烧杯中，待用；

⑶测量吸光度，就算Ksp；

⑷将测过的溶液回收在烧杯中，加入NaOH溶液，直到Cu2+完全

沉淀；

⑸过滤得Cu（OH）2沉淀加入稀硫酸得溶液，蒸发CuSO4溶液

得CuSO4粉末；

⑹回收碘酸铜晶体和硫酸铜粉末。