化學(xué)性質(zhì)
中文名五水硫酸銅
外文名Copper sulfate pentahydrate
別名藍(lán)礬、膽礬、銅礬、五水合硫酸銅
化學(xué)式CuSO4·5H2O
分子量249.685
CAS登錄號7758-99-8
EINECS登錄號616-477-9
物理性質(zhì)
熔點(diǎn):110℃
沸點(diǎn):330℃
密度:2.284g/cm3
外觀:藍(lán)色結(jié)晶性粉末
溶解性:易溶于水、甘油和甲醇,不溶于乙醇
化學(xué)性質(zhì)
五水合硫酸銅
五水合硫酸銅(3張)
五水硫酸銅在常溫常壓下很穩(wěn)定,不潮解,在干燥空氣中會逐漸風(fēng)化,加熱至45℃時失去二分子結(jié)晶水,110℃時失去四分子結(jié)晶水,稱作一水硫酸銅,200℃時失去全部結(jié)晶水而成無水物。也可在濃硫酸的作用下失去五個結(jié)晶水。無水物也易吸水轉(zhuǎn)變?yōu)樗狭蛩徙~。吸水后反應(yīng)生成五水硫酸銅(藍(lán)色),常利用這一特性來檢驗(yàn)?zāi)承┮簯B(tài)有機(jī)物中是否含有微量水分(如對酒精是否含水進(jìn)行鑒定,在待鑒定酒精中加入少許無水硫酸銅,如白色無水硫酸銅變藍(lán)色,則說明酒精中摻有水)。
結(jié)構(gòu)
晶體結(jié)構(gòu)
CuSO4·5H2O晶體結(jié)構(gòu)中,Cu離子呈八面體配位,為四個H2O和兩個O所圍繞。第五個H2O與Cu2+八面體中的兩個H2O和SO42-中的兩個O連接,呈四面體狀,在結(jié)構(gòu)中起緩沖作用。
失水過程
五水硫酸銅晶體失水分三步
五水硫酸銅中兩個僅以配位鍵與銅離子結(jié)合的水分子最先失去,大致溫度為102攝氏度。
兩個與銅離子以配位鍵結(jié)合,并且與外部的一個水分子以氫鍵結(jié)合的水分子隨溫度升高而失去,大致溫度為113攝氏度。
最外層水分子最難失去,因?yàn)樗臍湓优c周圍的硫酸根離子中的氧原子之間形成氫鍵,它的氧原子又和與銅離子配位的水分子的氫原子之間形成氫鍵,總體上構(gòu)成一種穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu),因此破壞這個結(jié)構(gòu)需要較高能量。失去最外層水分子所需溫度大致為258攝氏度。
差熱曲線分析:差熱曲線在185℃時出現(xiàn)顯著的吸熱谷。310℃時出現(xiàn)較小的吸熱谷,是由于脫水引起的。當(dāng)加熱至805℃和875℃時出現(xiàn)兩個連續(xù)的吸熱谷是由于脫失硫酸根引起的。(注:實(shí)際操作時由于無水硫酸銅較易變質(zhì),加上雜質(zhì)含量、儀器準(zhǔn)確度等因素的干擾,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值的差距比較大。)
安全信息
風(fēng)險術(shù)語
R22:Harmful if swallowed.
吞食有害。
R36/38:Irritating to eyes and skin.
刺激眼睛和皮膚。
R50/53:Very toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.
對水生生物有極高毒性,可能對水體環(huán)境產(chǎn)生長期不良影響。
安全術(shù)語
S22:Do not breathe dust.
切勿吸入粉塵。
S60:This material and its container must be disposed of as hazardous waste.
該物質(zhì)及其容器須作為危險性廢料處置。
S61:Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.
避免釋放至環(huán)境中。參考特別說明/安全數(shù)據(jù)說明書。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接觸后,立即用大量水沖洗并征求醫(yī)生意見。
合成方法
預(yù)處理飼料級沙狀無水硫酸銅,除具有硫酸銅的功能外還具有在使用過程中,粉塵較少,大大地減少環(huán)境污染和對工人皮膚、呼吸道的刺激;同時更能保證預(yù)混料中銅的添加量。流動性較好,在生產(chǎn)過程中混合均勻度較好;同時不易出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。本品在生產(chǎn)過程中, 因?yàn)椴惶砑尤魏屋d體,故不存在與其它物質(zhì)接觸而產(chǎn)生的物理、化學(xué)變化。由于在預(yù)混合飼料、飼料中, 與維生素、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面較小,從而減少對上述營養(yǎng)物質(zhì)的破壞。由于本品屬沙粒狀,與空氣接觸面小,故可以減少銅離子的氧化,從而提高其效價。游離酸含量低。硫酸銅晶體中每一組銅離子、硫酸根離子與結(jié)晶水分子的個數(shù)是1:10,呈藍(lán)色,在加熱的條件下,結(jié)晶水可全部失去,硫酸銅晶體變成白色。
晶核制作
在制作較大的固體晶體時,由于無水硫酸銅在水中的溶解度受溫度影響較大,所以可以采用高溫溶解,降溫結(jié)晶的方法制作??蓪⑤^小晶體放在40度左右的飽和溶液中降溫結(jié)晶來得到較大晶體。
1、儀器:硫酸銅AR級,燒杯兩只(一大一小),培養(yǎng)皿兩只,玻璃棒一根,濾紙
2、試劑:沸水400g,(最好使用蒸餾水或去離子水)以及100g硫酸銅。
3、將沸水倒入裝有硫酸銅的燒杯中,攪拌至不再溶解。此時可以看到溶液并不是十分純凈。
4、過濾溶液。
5、將溶液倒進(jìn)培養(yǎng)皿中,靜置一天。
7、靜置一段時間之后,溶液中會自然降溫結(jié)晶出小的單晶,取出即可。
單晶培養(yǎng)
懸掛法
1、綁線
2、配置一杯飽和溶液,將綁好的晶核放進(jìn)去,一天左右的時間單晶就可以出來了。
用途
主要用作紡織品媒染劑、農(nóng)業(yè)殺蟲劑、水的殺菌劑、防腐劑,也用于鞣革、銅電鍍、選礦等用途用作收斂藥和防病藥,也是農(nóng)業(yè)殺菌劑
用作分析試劑、媒染劑和防腐劑用途本品為焦磷酸鹽鍍銅的主鹽。成分簡單,穩(wěn)定性好,電流效率高,沉積速度快。但其極化力較小,分散能力差。鍍層結(jié)晶粗且不光亮。
化學(xué)工業(yè)中用于制造其他銅鹽如氰化亞銅、氯化亞銅、氧化亞銅等產(chǎn)品。染料工業(yè)用作生產(chǎn)含銅單偶氮染料如活性艷藍(lán)、活性紫、酞菁藍(lán)等銅絡(luò)合劑。也是有機(jī)合成、香料和染料中間體的催化劑。醫(yī)藥工業(yè)常直接或間接地用作收斂劑和生產(chǎn)異煙肼、乙胺嘧啶的輔助原料。涂料工業(yè)用于油酸銅作為船底防污漆的毒害劑。電鍍工業(yè)用于硫酸鹽鍍銅和寬溫度全光亮酸性鍍銅離子添加劑。食品級用作抗微生物劑,營養(yǎng)增補(bǔ)劑。農(nóng)業(yè)上用作殺蟲劑及含銅農(nóng)藥。
是家禽、獸養(yǎng)殖用飼料添加劑用途點(diǎn)滴分析碲和鋅,定氮時的催化劑,醣類分析,尿液和腦脊液檢驗(yàn),測定血清蛋白、全血葡萄糖、非蛋白氮,色譜分析。殺蟲,媒染,防腐。單倍體育種中配制各種培養(yǎng)基,細(xì)菌血清檢驗(yàn)中制備牛肉消化湯培養(yǎng)基。