酸化銅の還元で得られた銅を固める


☆考察が微妙な実験

 酸化銅を還元して銅を手に入れる実験は重要な実験です。

 しかし、得られた銅に炭素が混じっていたり銅が粉であったりして

 金属としての性質(電気伝導性・展性・金属光沢)などを確認しづらい面があります。

 そこで、得られた銅を固める方法を考えます。

 

☆発想

 酸化銅の定比例の実験で、銅はなかなか酸化銅にならないことがわかります。

 ここでは、このことを逆に利用します。

 今回の実験では、せっかく還元したので、

 「酸化されては困る」のです。

 

 固める方法は加熱です。

 銅の融点(1083.4℃)まで温度を上げて融解させて固めます。

 (この方法は酸化銀の分解で得られた銀を固めるときにはよく使われます)

 

☆実際の方法

 ステンレス皿+ガスバーナーでは、1000℃まで上げるのは困難ですので、

 ホームセンターで売っているハンドバーナーを使います。

 

 ステンレス皿の上に、酸化銅を還元して得られた赤色粉末をのせます。

 下からガスバーナー、上からハンドバーナーで加熱します。

 

☆結果

 もちろん、ハンドバーナーをあてた瞬間に表面は酸化してしまいます。

 

 バーナーを消した瞬間 : 赤熱しています。

 

 

 水で急冷した様子

 表面の酸化銅がひび割れ、少しはがれ落ちます。

 

左:取り出した銅塊      右:表面を耐水ペーパーで磨いた銅塊

 

金属光沢はもちろん

展性・電気伝導性もあります。

 

☆その他

銅は、表面に酸化銅(CuO)ができますが、なかなか内部まで酸化しないようです。

そのため、還元して得られた銅も強熱すると、表面は酸化銅、内部は銅のままで温度が上がるようです。

 

ハンドバーナーの内炎は還元炎のようですが、銅を固めるためには、温度が足りないようです。

外炎の酸化炎を使います。

 

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