Kisik se lahko kombinira z bakrom se lahko kombinira na različne načine, da tvori dve vrsti spojin: bakrov (I) oksid, ki je običajno rdečkast prah, in bakrov (II) oksid, ki je običajno črn prah. V naravi se pojavljajo kot minerali v kristalni obliki. Obe obliki bakrovega oksida se uporabljata pri proizvodnji pigmentov, vendar imata številne druge, različne uporabe.
Obstajata dva bakrena oksida, ker se lahko veže z nekovinami tako, da odda enega ali dva elektrona. Kisik tvori spojine s kovinami tako, da pridobi dva elektrona, tako da lahko sprejme en elektron iz vsakega od dveh atomov bakra – pri čemer tvori bakrov (I) oksid – ali dva elektrona iz enega atoma – tvori bakrov (II) oksid. Števili “I” in “II” predstavljata število elektronov, ki jih je zagotovila kovina; to je znano kot njegovo oksidacijsko število. Kemične formule teh spojin sta Cu2O oziroma CuO.
Bakrov (I) oksid
Pojav in produkcija
Ta spojina, znana tudi kot bakrov oksid, se v nekaterih delih sveta naravno pojavlja kot mineral kuprit. Večina spojin v industrijski uporabi pa je bila proizvedena. Industrijsko ga lahko proizvedemo s segrevanjem bakrove kovine na visoko temperaturo, z elektrolizo solnih raztopin z uporabo bakrenih elektrod in z mešanjem nekaterih drugih bakrovih spojin z reducirnim sredstvom. Nekateri sladkorji, kot je glukoza, delujejo kot reducirji in ta reakcija, pri kateri se Cu2O tvori kot svetlo rdeč prah, je zelo občutljiv laboratorijski test za te vrste sladkorjev.
Nepremičnine
Cu2O je rdeč prah ali kristalinični material, ki se topi pri 2250°F (1232°C). Nagnjena k počasnemu oksidaciji v bakrov (II) oksid v vlažnem zraku. Čeprav se ne raztopi v vodi ali organskih topilih, reagira z močnimi kislinami, kot so klorovodikova, dušikova in žveplova kislina, da tvori soli. Reagira tudi z močnimi alkalijami, kot sta natrijev in kalijev hidroksid, da nastane spojine, znane kot kuprati.
uporabljate
Ta spojina je bila ena prvih odkritih polprevodnikov. Dokazuje tudi fotoelektrični učinek, kjer izpostavljenost svetlobi povzroči pretok električnega toka. Zaradi tega se uporablja v fotoelektričnih celicah in detektorjih svetlobe. Keramični material, izdelan iz njega, deluje kot superprevodnik pri relativno visokih temperaturah. Superprevodniki, ki za delovanje ne potrebujejo ekstremnega hlajenja, so še vedno področje aktivnih raziskav.
Ena največjih uporab bakrovega(I) oksida je v kmetijstvu. Je sestavina številnih fungicidov, ki se uporabljajo za zaščito najrazličnejših rastlin pred glivičnimi boleznimi. Spojina je tudi aktivna sestavina v številnih barvah proti obraščanju, ki se uporabljajo za zaščito ladij in podvodnih struktur pred obdajanjem morskih rastlin in živali. Uporablja se tudi kot pigment pri izdelavi nekaterih vrst stekla in v keramičnih glazurah, ki jim daje rdečo barvo, in kot katalizator pri nekaterih kemičnih procesih.
Učinki na okolje
Uporaba pesticidov Cu2O je povzročila zaskrbljenost glede njegovih učinkov na okolje. Topne bakrove spojine, pridobljene iz teh izdelkov, so strupene za nekatere oblike vodnega življenja. Menijo, da je to večja težava v sladki vodi, kjer se spojine lahko kopičijo iz fungicidov, izpranih iz rastlin. Prisotnost soli v vodi zmanjšuje absorpcijo kovin s strani morskega življenja.
Bakrov(II) oksid
Pojav, proizvodnja in lastnosti
Ta spojina – znana tudi kot bakrov oksid (CuO) – se v naravi pojavlja kot črni ali sivi mineral tenorit. Tako kot Cu2O ga je mogoče izdelati s segrevanjem bakra, vendar pri nižji temperaturi. Ta metoda pa daje nečisto obliko in jo je najbolje pripraviti s segrevanjem nekaterih bakrovih spojin, ki vsebujejo kisik, kot so karbonat, hidroksid ali nitrat. Je črna trdna snov, ki se topi nad 2192 °F (1200 °C). Pri tej temperaturi izgubi nekaj kisika, pri čemer ostanejo majhne količine bakrovega(I) oksida. Tako kot druga oblika je bakrov (II) oksid netopen v večini topil, vendar reagira s kislinami in tvori soli.
uporabljate
CuO se včasih doda glinenim glazuram kot pigment. Iz njega je mogoče izpeljati več barv, vključno z rdečo, modro in zeleno, odvisno od tega, kako se uporablja. Je predhodnik pri proizvodnji bakramonijevega hidroksida, ki se uporablja pri proizvodnji rajona. Včasih se spojina v majhnih količinah doda živalski krmi za zaščito pred pomanjkanjem bakra. Uporablja se tudi kot abraziv za poliranje leč in drugih optičnih komponent.
Učinki na zdravje
Čeprav je baker bistven element za sesalce, so številne njegove spojine, vključno z obema oblikama bakrovega oksida, strupene v vseh, razen v majhnih odmerkih. Pri vdihavanju lahko bakrov(I) oksid povzroči težko sapo, kašelj in poškodbe dihalnih poti. Zaužitje te spojine lahko povzroči draženje prebavil, bruhanje, bolečine v želodcu in drisko. Bakrov(II) oksid lahko pri zaužitju povzroči podobne simptome, pa tudi težave z vidom in razbarvanje kože. Obe spojini lahko povzročita vročino s kovinskimi hlapi, stanje, ki povzroča simptome, podobne gripi, in je nevarnost pri poklicih, ki vključujejo močno segrevanje bakrenih struktur ali žice.