- Struktūra
- Nomenklatūra
- Savybės
- Fizinė būklė
- Molekulinė masė
- Lydymosi temperatūra
- Tankis
- Tirpumas
- Cheminės savybės
- Gavimas
- Programos
- Gyvūnų pašaruose
- Nanodalelių sintezėje
- Kenkėjų kontrolės tyrimuose
- Elektrai laidžiuose audiniuose
- Poveikis aplinkai
- Nuorodos
Vario sulfatas pentahidratas yra neorganinis junginys, sudarytas iš elementų varis (Cu), sieros (S), deguonis (O) ir vandens (H 2 O). Jame yra vario (II) (Cu 2+ ) ir sulfato (SO 4 2- ) jonų . Jo cheminė formulė yra CuSO 4 • 5H 2 O.
Gamtoje randamas mineralinis chalcantitas arba kalcantitas, dar vadinamas chalclase arba calclasse. Tai yra mėlyna kristalinė kieta medžiaga.
Vario sulfato pentahidrato kristalai CuSO 4 • 5H 2 O. Autorius: Überraschungsbilder. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Jis naudojamas kaip maisto papildas kai kuriems gyvūnams, tokiems kaip atrajotojai, kiaulės ir naminiai paukščiai. Žemės ūkyje jis naudojamas kaip pesticidas. Kasybos veikloje tai leidžia atgauti kitus metalus.
Dėl mėlyno atspalvio jis naudojamas dažyti audinius ir metalus. Jis buvo naudojamas metaliniam variui nusodinti ant celiuliozės pluošto, kad būtų galima gauti elektrai laidžius audinius. Jis taip pat naudojamas vario ir jo oksidų nanodalelėms paruošti.
Didelės koncentracijos jis gali būti toksiškas faunai ir florai, dėl šios priežasties kartais naudojamas pašalinti kenkėjus (gyvūnus ar augalus) iš vandens aplinkos, tokios kaip marios ir natūralūs tvenkiniai.
Struktūra
Šį junginį sudaro varis, kurio oksidacijos būsena yra +2, ir sulfato anijonas. Pastarasis turi sieros atomą, kurio valentingumas +6, apsuptas keturiais deguonies atomais, kurių kiekvienas yra valentinis –2. Tokiu būdu sulfato jonas turi du neigiamus krūvius.
Savo struktūroje taip pat yra 5 vandens molekulės. Toliau pateiktame paveikslėlyje galite pamatyti, kaip įvairūs atomai yra išdėstyti kristaluose.
CuSO 4 • 5H 2 O. struktūra. Autorius: „Smokefoot“. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Cu 2+ (oranžinės sferos) derinamas vienu metu su 4 H 2 O (deguonis = raudonas; vandenilis = baltas) molekulėmis ir su 2 SO 4 2- (deguonies siera = deguonies) deguonies atomais (siera = geltona). Paveiksle viena iš H 2 O molekulių yra laisvėje, tačiau yra kristalinės struktūros dalis.
Nomenklatūra
Chalcantito mineralas CuSO 4 • 5H 2 O. Autorius: Archaeodontosaurus. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
- Vario sulfato pentahidratas
- Vario (II) pakanka pentahidratui
- „Bluejack“
- Mėlynas akmuo (iš anglų mėlyno akmens)
- Chalcantitas, kalcantitas, chalclase arba calclase
Savybės
Fizinė būklė
Mėlyna kristalinė kieta medžiaga.
Molekulinė masė
249,686 g / mol
Lydymosi temperatūra
Kai jis pasiekia 110 ºC, jis suyra.
Tankis
2286 g / cm 3
Tirpumas
Tirpus vandenyje: 22,0 g / 100 g vandens 25 ° C temperatūroje. Tirpus metanolis (CH 3 OH). Silpnai tirpsta etanolyje (CH 3 CH 2 OH).
Cheminės savybės
Šis junginys, liesdamasis su vandeniu, ištirpsta, sudarydamas jonus Cu 2+ ir SO 4 2- . Jo tirpumas vandenyje labai sumažėja, jei vandenyje yra sieros rūgšties.
H 2 SO 4 suteikia SO 4 2- jonus, o jo buvimas sukuria „bendrojo jono“ efektą, nes šis jonas yra vario sulfato pentahidrate. Tirpimas gali būti išreikštas taip:
CuSO 4 • 5H 2 O (kietas) + vanduo ⇔ Cu 2+ + SO 4 2- + vanduo
Taigi, jei tirpale jau yra sieros rūgšties SO 4 2- , pusiausvyra pasislenka į kairę, tai yra, link kietosios medžiagos susidarymo, taigi tirpumas mažėja.
Gavimas
Vienas iš būdų gauti vario sulfato pentahidratą yra mineralinio malachito ištirpinimas vandeniniame sieros rūgšties tirpale (H 2 SO 4 ) kontroliuojamoje temperatūroje. Malachite yra Cu 2 (OH) 2 CO 3 su kitomis priemaišomis, tokiomis kaip geležis.
Nešvarus vario (II) tirpalas yra apdorojamas vandenilio peroksidu (H 2 O 2 ), kad geležies (II) (Fe 2+ ) priemaišos virstų geležies (III) (Fe 3+ ). Pastarasis nusodinamas geležies hidroksido (Fe (OH) 3 ) pavidalu, naudojant natrio hidroksidą (NaOH).
Krituliai reiškia, kad tirpale susidaro netirpios kietos dalelės, kurios patenka į indo, kuriame yra jo, dugną.
Koncentruoto CuSO 4 • 5H 2 O. tirpalo išvaizda. Autorius: „PublicDomainPictures“. Šaltinis: „Pixabay“.
Gautas mišinys filtruojamas, kad būtų pašalintas kietas Fe (OH) 3, o likęs skystis apdorojamas etanoliu (C 2 H 5 OH), metanoliu (CH 3 OH) arba sieros rūgštimi, kad visi Cu 2+ jonai būtų nusodinami kaip iš CuSO 4 • 5H 2 O.
Pvz., Pridedant etanolio, yra mažiau vandens, kad jonai Cu 2+ ir SO 4 2 yra tirpale ir linkę jungtis. Jis veikia kaip dehidratorius. Kuo daugiau etanolio pridėsite, tuo kietesnis jis bus.
Nuosėdos gali būti perkristalintos gryninimui. Norėdami tai padaryti, jis ištirpinamas vandenyje 80-90 ° C temperatūroje, tada tirpalas atšaldomas iki 25-30 ° C. Pentahidrato junginys vėl nusėda ir priemaišos lieka tirpale.
Programos
Jis turi platų komercinių pritaikymų spektrą.
Žemės ūkyje jis naudojamas kaip pesticidas, insekticidas, herbicidas, fungicidas, germicidas ir dirvožemio priedas. Veterinarijoje jis naudojamas kaip anthelmintikas, fungicidas ir vėmimas (sukelti vėmimą).
Jis naudojamas kaip mėlynas arba žalias pigmentas dažikliuose ir dažikliuose, kaip dažiklis audiniams ir metalams dažyti. Taip pat kaip nuotraukų spausdinimo dažai ir kaip reagentas neigiamumui sustiprinti.
Jis naudojamas kasybos veikloje kaip flotacinis reagentas cinkui ir švinui atgauti. Jis naudojamas kitiems vario junginiams gaminti, jis naudojamas odos rauginimui ir medienai išsaugoti.
Gyvūnų pašaruose
Šis junginys kiaulių mityboje naudojamas labai mažais kiekiais kaip augimo stimuliatorius, ypač po nujunkymo. Iki šiol nežinomas šio poveikio mechanizmas.
Kai kurie tyrėjai teigia, kad tai sumažina patogeninių ar kenksmingų bakterijų populiaciją gyvūnų žarnyne ir atitinkamai skatina jų augimą.
Naudojant CuSO 4 • 5H 2 O, galima skatinti atjunkytų paršelių vystymąsi. Autorius: „MabelAmber“. Šaltinis: „Pixabay“.
Kiti mokslininkai nurodo, kad tai pagerina šių gyvūnų žarnyno sveikatą, tačiau kai kurie tyrimai rodo, kad vario injekcija į veną taip pat pagerina jų augimą.
Tuo pačiu tikslu jis buvo naudojamas naminiams paukščiams ir buvo naudojamas atrajotojų vario trūkumui.
Nanodalelių sintezėje
Vario sulfatas pentahidratas buvo naudojamas siekiant gauti mišrių nanodaleles vario ir vario (I) oksido (Cu / Cu 2 O).
Nanodalelės yra ypač mažos struktūros, kurias galima pamatyti tik per elektroninį mikroskopą.
Kub / kub 2 O milteliai nanodalelių formos yra naudojamas katalizėje arba pagreičio cheminių reakcijų, puslaidininkiuose ir antimikrobinių medžiagų, tarp kitų programų.
Kenkėjų kontrolės tyrimuose
CuSO 4 • 5H 2 O buvo naudojamas eksperimentuose siekiant įvertinti jo toksiškumą Pomacea canaliculata rūšių sraigėms.
Tai yra atogrąžų Pietų Amerikos regionuose gyvenantys moliuskai, kuriuose gyvena įvairių tipų ekosistemos - nuo pelkių ir marių iki ežerų ir upių.
Jie tiriami dėl kai kurių žmonių parazitų, tokių kaip Schistosoma mansoni (trematodas, sukeliantis bilharzijos ligą). Sraigės taip pat gali pakenkti žemės ūkio kultūroms užliejamuose regionuose.
Sraigių apvalkalas Pomacea canaliculata. H. Zell / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Kiaušiniai, dedami sraigių ant vandens augalų. Šios sraigės kartais yra kenkėjas, kurį galima kontroliuoti naudojant CuSO 4 • 5H 2 O. Shan Lv, Nacionalinis parazitinių ligų institutas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5). Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Remiantis apžvelgiamais tyrimais, vandeniniai vario sulfato pentahidrato tirpalai yra ypač toksiški sraigėms, todėl šis junginys gali būti naudojamas moliuskui pašalinti iš užkrėstų vietų.
Remiantis tam tikrais tyrimais, taip yra todėl, kad sraigė nereikalauja vario jonų, todėl gyvūno mirties užteks vien kontakto su šiuo jonu.
Elektrai laidžiuose audiniuose
Šis junginys buvo naudojamas tekstilės medžiagoms su integruotais elektros jutikliais gauti. Šio tipo audiniai naudojami elektros kaupikliuose, slėgio davikliuose, fotodetektoriuose ir šviesą skleidžiančiuose ekranuose.
Elektrai laidžiam audiniui gauti pusiau sintetinis austas celiuliozės pluoštas, vadinamas „Lyocell“, yra padengtas metaliniu variu. Dengimas atliekamas neelektrolitiniu būdu, pradedant nuo CuSO4 • 5H2O ir kitų pagalbinių cheminių junginių tirpalo.
Liocelio pluoštas. Šio tipo audiniai buvo naudojami atliekant vario apkalos bandymus. „Dobrozhinetsky“ / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Tokiu būdu gautas audinys gali perduoti elektrinį signalą net deformacijos ar tempimo sąlygomis, išlaikant aukštą laidumą.
Poveikis aplinkai
Kaip paaiškinta anksčiau, CuSO 4 • 5H 2 O, ištirpęs vandenyje, sukuria vario (II) jonus.
Nors varis yra būtinas mažomis koncentracijomis gyvų organizmų veiklai ląstelėse, jis gali būti toksiškas ir netgi sukelti mirtį.
Todėl minėto jono buvimas aplinkoje kelia pavojų gyvūnams ir augalams. Vandens ekosistemose jis gali kauptis gyvose būtybėse ir maisto grandinėje, padarydamas žalą.
CuSO 4 • 5H 2 O gali būti kenksmingas vandens aplinkai. Autorius: JamesDeMers. Šaltinis: „Pixabay“.
Iš tikrųjų, remiantis tam tikra patirtimi, buvo nustatyta, kad vandens aplinkos užterštumas vario sulfato pentahidratu mažina tam tikrų vandens augalų biomasę.
O tai reiškia, kad augalams esant mažesnei šios druskos koncentracijai, auga mažiau.
Nuorodos
- Lide, DR (redaktorius) (2003). CRC chemijos ir fizikos vadovas. 85 -oji CRC spauda.
- Kokes, H. ir kt. (2014). Vario ir geležies ištirpinimas iš malachito rūdos ir vario sulfato pentahidrato nusodinimas cheminiu būdu. Inžinerijos mokslas ir technologijos, tarptautinis žurnalas. 2014; 17 (1): 39–44. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
- Alves de Azevedo B., JP ir Peixoto, MN (2015). Varvinio sulfato pentahidrato ( CuSO 4 .5H 2 O) paveikto Salvinia molesta biomasės redukcija . Aplinkui. Vanduo 2015; 10 (3): 520–529. Atkurta iš doaj.org.
- Root, W. et al. (2019 m.). Lankstus tekstilės deformacijų jutiklis, pagrįstas variu dengtu liocelio tipo celiuliozės audiniu. Polimerai 2019, 11, 784. Atkurta iš mdpi.com.
- Pitelli, RA ir kt. (2008). Ūmus vario sulfato ir džiovintų neem lapų vandeninio ekstrakto toksiškumas sraigėms (Pomacea canaliculata). Acta Sci. Biol. Sci. 2008; 30 (2): 179–184. Atkurta iš doaj.org.
- Badawy, SM ir kt. (2015). Vandens terpėje paruoštų Cu / Cu2O nanodalelių sintezė, apibūdinimas ir katalitinis aktyvumas. Cheminės reakcijos inžinerijos ir katalizės biuletenis. 2015; 10 (2): 169–174. Atkurta iš doaj.org.
- Justel, FJ ir kt. (2014). Sočiųjų tirpalų ir fizikinės savybės vario sulfato + sieros rūgšties + jūros vandens sistemoje esant skirtingoms temperatūroms. Brazilijos chemijos inžinerijos žurnalas. 2015; 32 (3): 629-635. Atkurta iš doaj.org.
- Park, CS ir Kim, BG (2016). Vario (II) sulfato ir dikoperio chlorido trihidroksido tirpumas kiaulėms in vitro. Azijos australai. J. gyv. Mokslas, 2016; 29 (11): 1608-1615. Atkurta iš doaj.org.
- JAV nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Vario sulfato pentahidratas. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Vikipedija (2020). Chalcanthite. Atkurta iš en.wikipedia.org.