مس (II) سولفات

سولفات مس 5 آبه

1-مقدمه

سولفات مس (II) , ترکیبی معدنی با فرمول شیمیایی CuSO4(H2O)x می باشد که x می تواند بین 0 تا 5 باشد. پنتاهیدرات (x = 5) رایج ترین شکل این نمک است. نام‌ های قدیمی‌ تر این ترکیب شامل ویتریول آبی، بلوستون، ویتریول مسی و ویتریول رومی می باشد.

نمک پنتاهیدرات (CuSO4·5H2O)، نمکی است که معمولاً بیشترین کاربرد را داراست و رنگ آن آبی روشن است. من باب حلالیت, به شکل گرمازا در آب حل می شود و کمپلکس آبی [Cu(H2O)6]2+  را ایجاد می نماید که دارای هندسه مولکولی اوکتاهدرال یا هشت وجهی است. پنتا هیدرات جامد، ساختاری پلیمری را نشان می دهد که در آن مس دوباره هشت وجهی است اما به چهار لیگاند آب متصل است. مراکز Cu(II)(H2O)4 توسط آنیون های سولفات به یکدیگر متصل می شوند تا زنجیره های موجود را تشکیل دهند. سولفات مس بی آب پودری با رنگ خاکستری روشن است. 

3- کاربردها

1-3- آموزش 

سولفات مس معمولا با وجود سمی بودن، اغلب برای رشد کریستال ها در محیط های آموزشی استفاده می شود همچنین اغلب برای نشان دادن یک واکنش گرمازا و اصل هیدراتاسیون معدنی استفاده می شود. به این ترتیب که شکل پنتا هیدرات که آبی است و وقتی حرارت می بیند به شکل بی آب که سفید است تبدیل می شود, زیرا آبی که به شکل پنتا هیدرات بود تبخیر می شود. هنگامی که آب به ترکیب بی آب اضافه می شود، دوباره به شکل پنتا هیدرات تبدیل می شود و رنگ آبی خود را به دست می آورد.

2-3- قارچ کش و علف کش

پنتاهیدرات سولفات مس به عنوان ماده ای قارچ کش استفاده می شود. با این حال، برخی از قارچ ‌ها می‌توانند در برابر آن مقاومت نشان دهند.
مخلوط سوسپانسیونی از سولفات مس و هیدروکسید کلسیم, جهت کنترل قارچ روی انگور، خربزه و انواع توت ها استفاده می شود که از مخلوط نمودن محلول آبی سولفات مس و سوسپانسیون آهک خشک شده تولید می شود.

3-3- آزمایش خون

نمک سولفات مس در آزمایش خون جهت بررسی کم خونی استفاده می شود. با ریختن خون در محلول سولفات مس با وزن مخصوص مشخص شده آزمایش می شود, خونی که حاوی هموگلوبین نرمال است به دلیل چگالی به سرعت فرو می رود، در حالی که خونی که فرو نمی رود یا به آرامی فرو می رود، مقدار هموگلوبین کافی را ندارد.

4-3- سنتز آلی

سولفات مس در موارد محدودی در سنتز آلی به کار می رود. نمک بی آب آن به عنوان یک عامل کم آبی برای تشکیل گروه های استال استفاده می شود. نمک هیدراته را می توان به طور دقیق با پرمنگنات پتاسیم مخلوط نمود تا یک اکسید کننده برای تبدیل الکل های نوع یک ایجاد کند.

5-3- تولید ریون

در واکنش این نمک با هیدروکسید آمونیوم، سولفات تتراآمین مس (II) یا معرف شوایزر به دست می‌آید که برای حل کردن سلولز در تولید صنعتی ریون استفاده می ‌شود.

6-3- حکاکی کردن

این نمک جهت حکاکی روی ورق های مسی برای چاپ سنگی استفاده می شود. همچنین برای حکاکی طرح ‌ها در مس برای جواهرات نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

7-3- رنگرزی

از سولفات مس می توان به عنوان ماده رنگرزی استفاده نمود. اغلب رنگ های سبز و آبی و رنگ های نزدیک به آن, توسط این ماده به دست می آید.

8-3- الکترونیک

محلول آبی سولفات مس اغلب به عنوان عامل مقاومتی در مقاومت های مایع استفاده می شود.

9-3- سایر

در صنعت سولفات مس کاربردهای زیادی دارد. در چاپ به صورت یک افزودنی به خمیرها و چسب های صحافی کتاب برای محافظت از کاغذ در برابر نیش حشرات استفاده می شود. در ساختمان سازی به عنوان یک افزودنی به بتن برای ایجاد مقاومت در برابر آب استفاده می شود. همچنین این ماده در تولید آتش بازی به عنوان یک عامل رنگی آبی استفاده می شود.

4- واکنش ها

1-4- اسید کلریدریک

کمپلکس سولفات مس با اسید کلریدریک غلیظ واکنش داده و تتراکلروکوپرات(II) را می دهد:

2-4- واکنش جایگزینی

واکنش جایگزینی تک فلز آهن در محلول سولفات مس رخ می دهد. آهن واکنش نشان می دهد و سولفات آهن(II)  و مس رسوب می کند.

3-4- الکتروشیمی

سولفات مس به عنوان الکترولیت سلول های گالوانیکی و معمولا به عنوان محلول کاتدی استفاده می شود. به عنوان مثال، در یک سلول روی/مس، یون مس موجود در محلول سولفات مس، الکترون روی را جذب می کند و به مس فلزی کاهش می یابد.

5- روش تولید

این نمک سولفات مس به صورت صنعتی با تصفیه فلز مس توس اسید سولفوریک غلیظ داغ یا اکسید های مس با اسید سولفوریک رقیق تولید می شود. برای مصارف و کاربردهای آزمایشگاهی، معمولاً سولفات مس خریداری می شود. 

6- تحقیقات جدید

این نمک به راحتی در آب حل شده و می تواند به محیط زیست آسیب وارد نماید. لذا پژوهشی با عنوان "اثرات رفتاری و آسیب شناسی سولفات مس در ماهی سفید" در مجله ی علوم محیطی خزر انتشار یافته است.

7- روش نگهداری

با توجه به سمیت نسبی این ماده, محل نگهداری آن بایستی حتما دارای تهویه مناسب باشد, همچنین با استناد به واکنش پذیری ای که دارد, بایستی آن را در کنار مواد اکسنده و کاهنده نگهداری نکرد.

8- ایمنی

سولفات مس محرک است، راه‌ های متداولی که از طریق آن انسان می‌تواند در معرض مسمومیت با سولفات مس قرار بگیرد، تماس با چشم یا پوست و همچنین استنشاق پودر و گرد و غبار آن است. تماس با پوست می تواند سبب حساسیت شود. تماس چشمی با این نمک نیز می تواند باعث ورم ، التهاب پلک، زخم، و کدر شدن قرنیه شود.
سولفات مس نسبتاً سمی است. استفراغ به دلیل اثر تحریک کننده آن بر دستگاه گوارش، در صورت مصرف سولفات مس شروع می شود. با این حال، اگر سولفات مس در معده باقی بماند، علائم می تواند شدید باشد. پس از بلعیده شدن 1-12 گرم سولفات مس، چنین علائم مسمومیت ممکن است به صورت طعم فلزی در دهان، درد سوزشی در قفسه سینه، حالت تهوع، اسهال، استفراغ، سردرد بروز کند. در موارد شدیدتر و حادتر، آسیب به ناحیه مغز، دستگاه گوارش, مانند معده، کبد یا کلیه نیز ممکن است ایجاد شود. علاوه بر آن, این ماده برای محیط زیست نیز پرخطر است, زیرا سولفات مس در آب بسیار محلول است و در نتیجه  به راحتی در محیط پخش می شود.