Kuparisulfaatti -pentahydraattirakenne, ominaisuudet, käytöt

Hän Pentahydraatti kuparisulfaatti Se on epäorgaaninen yhdiste, jonka on muodostanut kupari (Cu), rikki (S), happi (O) ja vesi (H₂JOMPIKUMPI). Sisältää kupari -ionit (II) (Cu²⁺) ja sulfaatti (niin₄^2--A. Sen kemiallinen kaava on cuso_{4 •}5H₂JOMPIKUMPI.

Luonnossa se muodostaa kalkancanta- tai Cascent Mineral -tuotteen, jota kutsutaan myös kalkkasaksi tai calclasaksi. Se on sininen kiteinen kiinteä.

Kuparisulfaatti cuso -kuparisulfaatti_{4 •}5H₂JOMPIKUMPI. Kirjoittaja: überraschungsbilder. Lähde: Wikimedia Commons.

Sitä käytetään ravitsemuksellinen komplementti joillekin eläimille, kuten märehtijöille, sioille ja siipikarjalle. Maataloudessa se toimii torjunta -aineena. Kaivostoiminnassa se mahdollistaa muiden metallien palauttamisen.

Sininen sävy palvelee kankaiden ja metallien väriä. Sitä on käytetty metallisen kuparin tallettamiseen selluloosakuituihin sähkönjohtavien kankaiden saamiseksi. Sitä käytetään myös kuparinanohiukkasten ja sen oksidien valmistamiseen, monilla sovelluksilla.

Suurissa pitoisuuksissa se voi olla myrkyllistä eläimistölle ja kasvistolle, joten sitä joskus käytetään vesiympäristön, kuten laguunien ja luonnollisten lampien, tuholaisten (eläinten tai kasvien) poistamiseen.

[TOC]

Rakenne

Tämän yhdisteen muodostuu kuparielementti sen hapetustilassa +2 ja sulfaattianionissa. Jälkimmäisessä on rikkitomi, jossa Valencia +6 ympäröi neljä happiatomia, jokaisella on Valencia -2. Tällä tavoin sulfaatti -ionissa on kaksi negatiivista varausta.

Siinä on myös 5 vesimolekyyliä rakenteessaan. Seuraavassa kuvassa voit nähdä tavan, jolla lasin eri atomit on järjestetty.

CuO -rakenne_{4 •}5H₂JOMPIKUMPI. Kirjoittaja: Smokefoot. Lähde: Wikimedia Commons.

Cu²⁺ (Oranssi pallot) on samanaikaisesti koordinoitu 4 tunnin molekyylien kanssa₂O (happi = punainen; vety = valkoinen) ja 2 SOS: n happiatomilla₄^2- (rikki = keltainen). Kuvassa yksi H -molekyylit₂O Se on ilmeisessä vapaudessa, mutta on osa kiteistä rakennetta.

Nimikkeistö

Mineraali Chalcantita Cusosta_{4 •}5H₂JOMPIKUMPI. Kirjoittaja: Archaeodontosaurus. Lähde: Wikimedia Commons.

• Pentahydraatti kuparisulfaatti
• Kuparikärsimys (ii) pentahydraatti
• Sinipakkaus
• Sininen kivi (englanti Sininen kivi-A
• Chalcantita, Calcantita, kalcanasi tai CalclaSa

Ominaisuudet

Fyysinen tila

Sininen kiteinen kiinteä.

Molekyylipaino

249 686 g/mol

Sulamispiste

Saavuttuaan 110 ºC: n se hajoaa.

Tiheys

2 286 g/cm³

Liukoisuus

Vesiliukoinen: 22,0 g/100 g vettä 25 ° C: ssa. Metanoliliukoinen (valitse₃VAI NIIN). Liukenee hiukan etanoliin (valitse₃CH₂VAI NIIN).

Kemialliset ominaisuudet

Tämä yhdiste, kun joudutaan kosketuksiin veden kanssa²⁺ Ja niin₄^2-. Sen liukoisuus veteen vähenee merkittävästi, jos rikkihappoa on vedessä.

Se voi palvella sinua: Kamfikas alkoholi: rakenne, kaava, ominaisuudet ja käyttötarkoitukset

H₂Sw₄ Tarjoaa niin ionit₄^2- Ja sen läsnäolo tuottaa "yhteisen ionin" vaikutuksen, koska tämä ioni on läsnä pentahydraattisessa kuparisulfaatissa. Liukeneminen voidaan ilmaista seuraavasti:

Cuso_{4 •}5H₂Tai (kiinteä) + vesi ⇔ cu²⁺ + Sw₄^2- + vettä

Siksi, jos niin on jo läsnä ratkaisussa₄^2- Rikkihappoa, tasapaino siirtyy vasemmalle, toisin sanoen kiinteän aineen muodostumista ja siten liukoisuus vähenee.

Saada

Yksi tapa saada pentahydraattikuparisulfaatti on malakkiitin mineraalin liuottaminen rikkihapon vesiliuokseen (H₂Sw₄) kontrolloidussa lämpötilassa. Malquita sisältää Cu₂(VAI NIIN)₂Yhteistyö₃ Muiden epäpuhtauksien kanssa, kuten rauta.

Kuparin (II) epäpuhdas liuos käsitellään vetyperoksidilla (H₂JOMPIKUMPI₂) varmistaa, että rautavaikeudet (ii) (usko²⁺) tulla raudeksi (iii) (usko³⁺-A. Jälkimmäinen on tehty ferrihydroksidin muodossa (usko (OH)₃) käyttämällä natriumhydroksidia (NaOH).

Sakta tarkoittaa, että liuokseen muodostuu liukenemattoman kiinteän aineen hiukkaset, jotka putoavat sen sisältävän säiliön pohjaan.

Konsentroidun cuso -liuoksen ulkonäkö_{4 •}5H₂JOMPIKUMPI. Kirjailija: Public Domainpartures. Lähde: Pixabay.

Tuloksena oleva seos suodatetaan uskon kiinteän aineen (OH) poistamiseksi₃ Ja jäljellä oleva neste käsitellään etanolilla (C₂H₅OH), metanoli (valitse₃OH) tai rikkihappo kaikkien ionien saostamiseksi Cu²⁺ cuo_{4 •}5H₂JOMPIKUMPI.

Kun lisäät esimerkiksi etanolia, cu -ioneille on saatavana vähemmän vettä²⁺ Ja niin₄^2- ovat ratkaisussa ja yleensä liittyä yhteen. Toimii kuivuvana. Mitä enemmän etanolia sitä lisätään kiinteämmäksi.

Saostettu kiinteä aine voidaan korjata uudelleen sen puhdistamiseksi. Tätä varten se liukenee veteen lämpötilassa 80-90 ° C ja sitten liuos jäähtyy 25-30 ° C: ssa. Pentahydraattiyhdiste kiirehti jälleen ja epäpuhtaudet pysyvät liuoksessa.

Sovellukset

On laaja aika kaupallisia sovelluksia.

Maatalouden alueella se toimii torjunta -aineena, hyönteismyrkkyinä, rikkakasvien torjunta -aineena, sienitarnaa, sukuseria ja maaperän lisäainetta. Eläinlääketieteellisissä terapioissa sitä käytetään antihelmintisenä, sienitautien ja eméticon (oksentelun aiheuttamiseksi).

Sitä käytetään sinisenä tai vihreänä pigmentinä väriaineissa ja väriaineissa, peittäjänä kankaiden ja metallien värissä. Myös valokuvien vaikutelmana väriaine ja reagenssina negatiivien tehostamiseksi.

Voi palvella sinua: tehokas ydinkuorma

Sitä käytetään kaivostoiminnassa sinkin ja lyijyn palautumisen vaahdotusreagenssina. Sitä käytetään muiden kuparikomeerien tuottamiseen, sitä käytetään rusketuksessa.

Eläinten ruoassa

Tätä yhdistettä käytetään sikojen ruokavaliossa hyvin pieninä määrinä kasvun promoottorina, etenkin takavaiheessa. Mekanismi, jolla sillä on tämä vaikutus, on edelleen tuntematon.

Jotkut tutkijat väittävät, että se vähentää eläinten suolen patogeenisten tai haitallisten bakteerien populaatiota ja siten heidän kasvuaan suosii.

Cuson kanssa_{4 •}5H₂O Voit suosia vieroitettujen sikojen kehitystä. Kirjoittaja: Mabelamber. Lähde: Pixabay.

Muut tutkijat osoittavat, että se parantaa näiden eläinten suolen terveyttä, mutta tietyt tutkimukset osoittavat, että laskimonsisäinen kuparin injektio parantaa myös kasvuaan.

Sitä on käytetty myös samaan tarkoitukseen siipikarjassa, ja sitä on käytetty märehtijöiden kuparin puutteessa.

Nanohiukkasten synteesissä

Pentahydraattien kuparisulfaattia on käytetty sekoitettujen kuparinanohiukkasten ja kuparioksidin (I) saamiseksi (Cu/Cu₂JOMPIKUMPI).

Nanohiukkaset ovat erittäin pieniä rakenteita, jotka voidaan nähdä vain elektronisen mikroskoopin kautta.

Cu/Cu -pöly₂O Nanohiukkasten muodossa, jota sillä on käytettävä kemiallisten reaktioiden katalyysissä tai kiihtyvyydessä, puolijohteissa ja antimikrobisissa materiaaleissa, muun muassa.

Tuholaistorjuntatutkimuksissa

Cuso_{4 •}5H₂Tai sitä on käytetty kokemuksissa arvioidakseen sen myrkyllisyyttä lajien etanoita kohtaan Pomacea canaliculata.

Nämä ovat Etelä -Amerikan trooppisten alueiden alkuperäisiä nilviäisiä, jotka asuvat erityyppisissä ekosysteemeissä, suista ja laguunista järviin ja jokiin.

Heitä tutkitaan, koska jotkut isäntä ihmisen loiset, kuten Schistosoma Mansoni (Trematodi, joka tuottaa Bilharzian taudin). Karakolit voivat olla haitallisia myös tulvien alueiden maatalouskasveille.

Caparazones de los caracoles Pomacea canaliculata. H. Zell/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0). Lähde: Wikimedia Commons. Etanot tallettavat munat vesikasviin. Nämä etanat muodostavat joskus ruttoa, jota voidaan hallita cusolla_{4 •}5H₂JOMPIKUMPI. Shan LV, loistaudin kansallinen instituutti/CC (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/2.5). Lähde: Wikimedia Commons.

Tarkasteltujen tutkimusten mukaan vesipitoiset pentahydraattiset kuparisulfaattiliuokset ovat erittäin myrkyllisiä näille etanoille, joten tätä yhdistettä voidaan käyttää nilviäisten poistamiseen tartunnan saaneista alueista.

Voi palvella sinua: palamisreaktiot

Tiettyjen tutkimusten mukaan tämä johtuu siitä, että etanalla ei ole tarvetta kuparin ionille, joten vain kosketus tähän ioniin riittää eläimen kuolemaan tapahtumaan.

Sähkönjohtavia kankaita

Tätä yhdistettä on käytetty tekstiilimateriaalien hankkimiseen integroiduilla sähköanturilla. Tämän tyyppisellä kankaaseen on levitetty sähkön varastointilaitteissa, paineantureilla, valodetektorilla ja valoa säteilevinä näytöissä.

Sähkönjohtavien kankaiden saamiseksi kudotun selluloosan metallikuitu, nimeltään "Lyocell", on peitetty metallisella kuparilla. Pinnoite suoritetaan ei -sähkösektrolyyttisellä tavalla, joka perustuu CUSO4 • 5H2O: n ja muiden apukemiallisten yhdisteiden liuokseen.

Lyosellikuitu. Tämän tyyppistä kangasta käytettiin kuparin pinnoituskokeissa. Dobrozhinetsky/cc by-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0). Lähde: Wikimedia Commons.

Tällä tavoin saatu kangas voi siirtää sähköisen signaalin jopa muodonmuutoksen tai venytyksen olosuhteissa, joissa ylläpidetään korkeaa johtavuutta.

Vaikutukset ympäristöön

Kuten Cuson yläpuolella selitettiin_{4 •}5H₂Tai veteen liukenemisen muodossa tuottaa kuparinionia (II).

Vaikka kupari on välttämätöntä elävien organismien solujen aktiivisuuksien alhaisissa pitoisuuksissa, korkeissa pitoisuuksissa se voi olla myrkyllistä ja jopa aiheuttaa kuolemaa.

Siksi tämän ionin läsnäolo ympäristössä on eläinten ja kasvien riski. Vesiekosysteemeissä se voi olla bioaktumulaatio elävissä olennoissa ja ravintoketjussa aiheuttaen vaurioita.

Cuso_{4 •}5H₂O Se voi olla haitallista vesiympäristöille. Kirjoittaja: Jamesdemers. Lähde: Pixabay.

Itse asiassa tietyissä kokemuksissa on havaittu, että vesiympäristöjen saastuminen pentahydraattikuparisulfaatilla aiheuttaa, että tiettyjen vesikasvien biomassa vähenee.

Mikä tarkoittaa, että kasvit kasvavat vähemmän tämän suolan läsnä ollessa korkeissa pitoisuuksissa.

Viitteet

1. Lyijy, d.R -. (Toimittaja) (2003). CRC: n kemian ja fysiikan käsikirja. 85^th CRC -lehdistö.
2. Kokes, h. et al. (2014). Kuparin ja raudan liukeneminen malakkiittimalmista ja kuparisulfaattisulfaattihydraatin tarkkuus kemiallisella prosessilla. Engineering Science and Technology, kansainvälinen päiväkirja. 2014; 17 (1): 39-44. ScienEdirect.com.
3. Azevedo b alves., J -.P. ja Peixoto, M.N. (2015). Biomassan vähentäminen Ärsyttävä Salvinia Altistunut kuparisulfaatti -pentahydraatti (cuo₄.5H₂JOMPIKUMPI). Rev. Ympäröivä. Vesi 2015; 10 (3): 520-529. Toipunut Doajista.org.
4. Juuri, w. et al. (2019). Joustava tekstiilikanta-anturi, joka perustuu kuparipäällystettyyn lyoselltyyppiseen selluloosakankaan. Polymeerit 2019, 11, 784. MDPI toipui.com.
5. PITELLI, R.-Lla. et al. (2008). Kuparisulfaatin akuutti toksisuus ja kuivattujen neemilehtien vesipitoinen uutte etanoilla (Pomacea canaliculata-A. SCI -laki. Bioli. Sci. 2008; 30 (2): 179-184. Toipunut Doajista.org.
6. Badawy, S.M. et al. (2015). Vesipitoisessa väliaineessa valmistettujen Cu/Cu2O -nanohiukkasten synteesi, karakterisointi ja katalyyttinen aktiivisuus. Kemiallisen reaktion suunnittelun ja katalyysin tiedote. 2015; 10 (2): 169-174. Toipunut Doajista.org.
7. Justel, f.J -. et al (2014). Kyllästettyjen liuoksien liukoisuus ja fysikaaliset ominaisuudet kuparisulfaatissa + rikkihappo + meriveden järjestelmä eri lämpötiloissa. Brasilian Journal of Chemical Engineering. 2015; 32 (3): 629-635. Toipunut Doajista.org.
8. Puisto, c.S. ja Kim, b.G. (2016). In vitro Kuparin (II) sulfaatti- ja dikoperkloriditrihydroksidi liukoisuus sioille. Aasian Austalas. J -. Anim. Sci. 2016; 29 (11): 1608-1615. Toipunut Doajista.org.
9. TAI.S. Lääketieteen kansalliskirjasto. (2019). Kuparisulfaatti Pentahydraatti. PubChemistä toipunut.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus.
10. Wikipedia (2020). Kalkanttiitti. Haettu jstk.Wikipedia.org.