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硫酸铜 

硫酸铜(CuSO4),为白色或灰白色粉末,俗名胆矾、石胆、胆子矾、蓝矾。其水溶液呈弱酸性,显蓝色。硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料。同石灰乳混合可得波尔多液,用作杀菌剂。同时,硫酸铜也是电解精炼铜时的电解液。 硫酸铜常见的形态为结晶体,一水合硫酸四水合铜([Cu(H2O)4]SO4·H2O,五水合硫酸铜),为蓝色固体(晶体)。其水溶液因水合铜离子的缘故而呈现出蓝色,故在实验室里无水硫酸铜常被用于检验水的存在。在现实生产生活中,硫酸铜常用于炼制精铜,与熟石灰混合可制农药波尔多液。硫酸铜属于重金属盐,有毒,成人致死剂量0.9g/kg。若误食,应立即大量食用牛奶、鸡蛋清等富含蛋白质食品,或者使用EDTA钙钠盐解毒。 硫酸铜属中药中的涌吐药。性寒;味酸、辛;因其有毒,误服、超量均可引起中毒。 胆矾产于铜矿床的氧化带,也经常出现在矿井的巷道内壁和支柱上,这是由矿井中的水结晶而成的。胆矾的晶体成板状或短柱状,这些晶体集合在一起则呈粒状、块状、纤维状、钟乳状、皮壳状等。我国主产地有云南、山西、江西、广东、陕西、甘肃、湖北等地亦有矿产。 五水合硫酸铜粗略的相对分子质量为64+32+4*16+5*(2+16)=250。 中文名硫酸铜、无水硫酸铜 外文名Cupric sulfate 化学式CuSO4 分子量159.608 危险性有害 管制类型不管制 熔 点560℃ 水溶性易溶于水 外 观白色或灰白色粉末 物理性质编辑 蓝色透明晶体。溶于水,微溶于稀乙醇而不溶于无水乙醇。 无水硫酸铜粉末 无水硫酸铜为灰白色粉末,易吸水变蓝绿色的五水合硫酸铜。(无水硫酸铜化学式为CuSO4)[1] 硫酸铜常压下没有熔点,受热失去结晶水后分解,在常温常压下很稳定,不潮解,在干燥空气中会逐渐风化。硫酸铜为蓝色不对称三斜晶系的结晶,比重2.29。在常温下化学性质稳定,易溶解水,在15℃水中可以溶解16.2%,其水溶液呈蓝色,并呈酸性。在空气中久置会逐渐失去结晶水,变成白色。 化学性质编辑 化学式CuSO4,是强酸弱碱盐,由于水解溶液呈弱酸性。吸水性很强,吸水后反应生成蓝色的五水合硫酸铜[2] (俗称胆矾或蓝矾)。(CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O)水溶液呈蓝色。将硫酸铜溶液浓缩结晶,可得到五水硫酸铜蓝色晶体,俗称胆矾、铜矾或蓝矾(相对密度2.28 ,相对分子质量为249.8,蓝色三斜晶体,在干燥空气中易风化)。加热至190℃时失去四分子结晶水变为CuSO4·H2O(相对分子质量为177.62,淡绿色粉末)。至258摄氏度变成无水盐常利用这 一特性来检验某些液态有机物中是否含有微量水分。将胆矾加热至650℃高温,可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气 。溶于水,不溶于乙醇。在空气的作用下铜与浓硫酸反应或将氧化铜溶于稀硫酸后,经蒸发,结晶而得。用作定氨催化剂,棉丝媒染剂,木材防腐剂,农用杀虫剂,水质杀菌剂,医用呕吐剂:作为电镀,染料和皮革工业的原料,无水硫酸铜用作脱水剂和气体干燥剂。 用途编辑 分析试剂 几种化学分析都需用到硫酸铜。它用于斐林试剂和班氏试剂中检验还原糖。在反应中,二价铜离子被还原成一价的不溶红色沉淀氧化亚铜。硫酸铜还可用于双缩脲试剂中用来检测蛋白质。 硫酸铜可用于检验贫血。将血样滴入硫酸铜溶液中,若血样中含足够血红蛋白,血样会快速下沉;若血红蛋白含量不够,血样会悬浮在溶液中。 焰色反应中硫酸铜显蓝绿色,比钡离子的颜色蓝得多。 有机合成 硫酸铜可以用于有机合成。 无水盐用于催化转缩醛反应。无水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂,用于伯醇的转换。有机工业用作合成香料和染料中间体的催化剂,甲基丙烯酸甲酯的阻聚剂。 药用 硫酸铜亦可以用作催吐剂。有人认为这样用毒性太大,但其仍是世界卫生组织ATC代码_(V03)列出的一种解毒剂。 农业 硫酸铜可用于杀灭真菌。与石灰水混合后生成波尔多液,作为杀菌剂,用于控制柠檬、葡萄等作物上的真菌,防止果实等腐烂。稀溶液用于水族馆中灭菌 以及除去蜗牛。由于铜离子对鱼有毒,用量必须严格控制。大多数真菌只需非常低浓度的硫酸铜就可被杀灭,大肠杆菌也可以被控制。 此外,养殖业也用作饲料添加剂微量元素铜的主要原料。 化学教育 硫酸铜通常被包含在儿童的化学实验试剂中,用于晶体的生成试验和电镀铜实验。因为它的毒性,不建议幼儿使用。硫酸铜常用于演示放热反应,演示时将镁条插入硫酸铜溶液中。硫酸铜还可以用来演示晶体失水风化和得到结晶水的过程。 在初中实验考试中,利用硫酸铜与铁发生的置换反应验证质量守恒定律。还可制取硫酸。 制备方法编辑 一般使用废铜料溶于加入氧化剂(如10%的过氧化氢溶液)的稀硫酸,然后除去铁等杂质重结晶精制,可以得到大量纯度高的硫酸铜。实验室使用的硫酸铜一般为购买所得,也可以用废弃的铜化合物溶于硫酸后精制。 电解液回收法废电解液(含Cu50~60g/L,H2SO4180~200g/L)与经焙烧处理的铜泥制成细铜粉进行反应,反应液分离沉降后清液经冷却结晶、分离、干燥从而制得硫酸铜成品。[3] 水合物热解编辑 五水合硫酸铜晶体失水分三步: 硫酸铜晶体 首先的两个仅以配位键与铜离子结合的水分子最先失去,大致温度为102摄氏度。 然后两个与铜离子以配位键结合,并且与外部的一个水分子以氢键结合的水分子随温度升高而失去,大致温度为113摄氏度。 最后最外层水分子最难失去,因为它的氢原子与周围的硫酸根离子中的氧原子之间形成氢键,它的氧原子又和与铜离子配位的水分子的氢原子之间形成氢键,总体上构成一种稳定的环状结构,因此破坏这个结构需要较高能量。失去最外层水分子所需温度大致为258摄氏度。 差热曲线分析:差热曲线在185℃时出现显著的吸热谷。310℃时出现较小的吸热谷,是由于脱水引起的。当加热至805℃和875℃时出现两个连续的吸热谷是由于脱失硫酸根引起的。(注:实际操作时由于五水合硫酸铜较易变质,加上杂质含量、仪器准确度等因素的干扰,实验结果与理论值的差距比较大。)

 


点击:901  录入时间:2016/12/1 【打印此页】 【返回
 
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