مس (II) کلرید (کلرید مس آبی)

مس (II) کلرید

1- مقدمه ای بر کلرید مس

کلرید مس (II)  یا  مس کلرید آبی ترکیبی معدنی با فرمول شیمیایی CuCl₂ می باشد. رنگ نمک بی آب آن قهوه ای مایل به زرد است اما به آرامی رطوبت را از محیط جذب می کند و به نمک دی هیدرات سبز و آبی رنگ تبدیل می شود. هر دو شکل بی آب و آبدار (هیدارته) آن به طور طبیعی به عنوان کانی های بسیار کمیاب تولباکیت و اریوکالسیت در طبیعت وجود دارند.

نمک مس II کلرید آبدار

نمک مس II کلرید بدون آب

کلرید مس بدون آب ساختاری را انتخاب می کند که مراکز مس هشت وجهی هستند. اکثر ترکیبات مس (II)  انحراف ‌هایی را از هندسه هشت ‌وجهی ایده‌آل نشان می‌دهند که به دلیل اثر یان تلر است. در CuCl₂·2H₂O، نیز مس یک هندسه هشت وجهی بسیار تحریف شده را اتخاذ می کند، مراکز Cu(II) توسط دو لیگاند آب و چهار لیگاند کلرید احاطه شده اند، در نتیجه ی همین مسائل, کلرید مس (II) ماده ای پارامغناطیس به حساب می آید.

2- تاریخچه

از نظر تاریخی، CuCl₂·2H₂O  یا همان مس کلرید آبدار در اولین اندازه گیری رزونانس پارامغناطیس الکترون توسط یوگنی زاوویسکی در سال 1944 استفاده شد.

خرید نمک مس (II) با بالاترین کیفیت در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

3- ده کاربرد مهم مس (II) کلرید

1-3- کاتالیزور کمکی در فرآیند واکر

کاربرد صنعتی و عمده کلرید مس (II)  , نقش آن به عنوان یک کاتالیزور همراه با کلرید پالادیوم (II) در فرآیند شیمیایی واکر است. در طی این فرآیند اتن (اتیلن) با استفاده از آب و هوا به اتانال (استالدهید) تبدیل می شود. در طی واکنش، نمک PdCl₂ به فلز Pd کاهش می یابد و CuCl₂ برای اکسید شدن مجدد آن به PdCl₂ عمل می کند.

به صورت کلی , این واکنش به شکل زیر می باشد:

2-3- کاتالیزور اصلی در تولید کلر

این نمک معدنی مس به عنوان کاتالیزور اصلی در فرآیند های مختلفی استفاده می شود. فرآیند Deacon در حدود 400 تا 450 درجه سانتیگراد در حضور کلرید مس انجام می شود:

کلرید مس (II)  فرایند کلر زنی را در تولید وینیل کلرید و دی کلرو اتان نیز کاتالیز می کند.

3-3- کلردار کردن مواد آروماتیک

کلرید مس کاربردهای بسیار ویژه ای در سنتز ترکیبات آلی دارد. برای مثال کلردار کردن هیدروکربن های آروماتیک در حضور اکسید آلومینیوم با استفاده از این نمک انجام می شود. این واکنش می تواند موقعیت آلفای ترکیبات کربونیل را کلر کند:

4-3- اکسید کردن فنول

این نمک کلرید در حضور اکسیژن نیز می تواند فنول ها را اکسید کند. محصول اصلی را می توان برای ایجاد یک کینون یا یک محصول جفت شده از دیمرسازی اکسیداتیو هدایت نمود. فرآیند دوم یک مسیر پربازده برای سنتز 1،1-بینافتول فراهم می کند:

دی هیدرات کلرید مس , هیدرولیز استونیدها را تقویت می کند، به عنوان مثال، برای محافظت در جهت بازسازی دی اُل ها یا آمینوالکل ها، (مانند این مثال که در آن TBDPS = ترت بوتیل دی فنیل سیلیل) می توان از این ترکیب استفاده نمود.

5-3- الکترولیز و آبکاری

در فرآیندهای الکترولیز و آبکاری برای تولید و پوشش‌دهی مس بر روی سطوح مختلف از مس (II) کلرید استفاده می‌شود.

6-3- تصفیه و بازیافت فلزات

در تصفیه و بازیافت فلزات از ترکیبات معدنی و آلی، این ترکیب نقش مهمی ایفا می‌ کند.

7-3- رنگ‌ سازی

در تولید رنگ‌ها و رنگدانه‌ها برای شیشه و سرامیک، مس (II) کلرید به عنوان یک ماده رنگزا استفاده می‌شود.

8-3- حذف سولفیدها

مس (II) کلرید می‌تواند برای حذف سولفیدها از گازها و مایعات صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

9-3- تصفیه آب

در برخی کاربردها، CuCl₂ برای کنترل رشد جلبک‌ها و باکتری‌ها در سیستم‌های آبی استفاده می‌شود.

10-3- آموزش آزمایشگاهی

در آزمایشگاه های شیمی این نمک مس برای آموزش تشخیص رنگ شعله دارای کاربرد می باشد

4- واکنش های شیمیایی مس (II) کلرید

1-4- ایجاد کمپلکس های مس

با انحلال نمک مس در آب , محلول آبی تهیه شده از کلرید مس (II)  حاوی طیف وسیعی از کمپلکس ‌های مس (II)  می باشد که با توجه به غلظت، دما و وجود یون‌های کلرید اضافی, انواع مختلفی از این کمپلکس ها می توانند وجود داشته باشند. این گونه ها می تواند شامل کمپلکس آبی رنگ ²⁺[Cu(H₂O)₆]  و کمپلکس های زرد یا قرمز رنگ هالید مس باشند.

2-4- هیدرولیز

هیدروکسید مس (II) از طریق واکنش محلول ‌های کلرید مس (II) با یک باز به شکل رسوب به دست می آید:

همچنین واکنش هیدرولیز، ترکیب هیدروکسید دی مس کلرید( Cu₂(OH)₃Cl) را نیز به دست می دهد که یک قارچ کش به حساب می آید.

3-4- واکنش های ردوکس

کلرید مس (II) یک اکسید کننده ملایم به حساب می آید و در دماهای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد به کلرید مس (I)  و گاز کلر تجزیه می شود:

نمک کلرید مس (II) می تواند با چندین فلز واکنش داده و فلز مس یا کلرید مس (I) را از طریق اکسیداسیون فلز دیگر تولید نماید. برای تبدیل نمک معدنی کلرید مس (II) به کلرید مس (I)، می توان یک محلول آبی از آن را با کمک دی اکسید گوگرد به عنوان احیاکننده کاهش داد:

4-4- کمپلکس های کوئوردیناسیونی

CuCl₂ با اسیدی مانند HCl یا سایر منابع کلرید واکنش می دهد و کمپلکس های یونی را تشکیل می دهد: ^-CuCl₃  قرمز رنگ که در واقع یک دیمر چهار وجهی با لبه های مشترک به فرمول شیمیایی ^-Cu₂Cl₆² است و ^-CuCl₄² سبز یا زرد رنگ از این قبیل کمپلکس ها می باشند.

برخی از این کمپلکس ها را می توان به صورت بلور از محلول آبی متبلور نمود.
کلرید مس (II)  همچنین با لیگاندهای متنوع دیگری مانند آمونیاک، پیریدین و اکسید تری فنیل فسفین، انواع کمپلکس های کوئوردیناسیونی مختلفی را تشکیل می دهد:

با این حال لیگاندهای "نرم" مانند فسفین ها (به عنوان مثال، تری فنیل فسفین)، یدید و سیانید و همچنین برخی از آمین های نوع سوم با قدرت کاهندگی خود، کمپلکس های مس (I)  را ایجاد می کنند. (لیگاند های نرم در مقابل لیگاند ها سخت)

5- روش تولید

کلرید مس (II) به صورت صنعتی و تجاری با روش کلرزنی مس تهیه می شود. مس در حرارت حدود 300 تا400 درجه سانتیگراد، مستقیماً با گاز کلر ترکیب می شود و کلرید مس (II) مذاب را حاصل می دهد. 

همچنین ترکیب اکسید مس (II) با کلرید آمونیوم در دماهای مشابه سبب تولید کلرید مس، آمونیاک و آب می شود:

ذکر این نکته ضروری است که فلز مس به خودی خود با اسید هیدروکلریدریک اکسید نمی شود، بازهای حاوی مس مانند هیدروکسید، اکسید یا کربنات مس (II)  می توانند واکنش نشان دهند و CuCl₂ را در یک واکنش اسید و باز تشکیل دهند.
پس از تهیه این نمک از طریق واکنش های مختلف, بایستی آن را خالص سازی نمود، محلول CuCl₂ می تواند با روش کریستالیزاسیون، خالص شود.

6- تحقیقات جدید

یکی از کاربردهایی که امروزه بر روی نمک کلرید مس مطالعه می شود, اثرات درمانی آن است. در همین زمینه پژوهشی با عنوان " اثر کلرید مس بر درد و ادم التهابی پا در موش صحرایی" در مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی بابل به چاپ رسیده است.

عرضه مستقیم نمک مس (II) سولفات در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

7- روش نگهداری

با توجه به آنکه این نمک توانایی جذب آب از محیط را داراست, در صورت اهمیت میزان هیدراته ی آن, بایستی آن را در ظرفی در بسته و در کنار مواد نم گیر نگهداری نمود.

8- ایمنی

نمک کلرید مس می تواند سمی باشد. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده فقط غلظت های کمتر از  5ppm از آن را در آب آشامیدنی مجاز دانسته است, اما میزان بیش از حد آن با توجه به اکسندگی ملایمش, باز هم خطرناک است.

9- خرید نمک مس (II) کلرید در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

فروشگاه مواد شیمیایی اشیم در کنار افزایش تنوع محصولات خود، همواره به دنبال آن بوده است تا خرید مواد شیمیایی را برای مصرف کنندگان گرامی تسهیل نماید. در همین راستا در سایت فروشگاه مواد شیمیایی اشیم می توان تنها با چند کلیک ساده اقدام به خرید نمک مس (II) کلرید و یا سایر مواد شیمیایی نمود. همچنین علاوه بر سایت فروشگاه، می توان از طریق سایر راه های ارتباطی و فضای مجازی نیز اقدام به خرید و ثبت سفارش کرد.