سولفات مس چیست؟ | همه چیز درباره سولفات مس

آخرین بروزرسانی در: آذر ۸ام, ۱۴۰۲

خواندن
سولفات مس

سولفات مس (II) | Copper Sulfate یک ترکیب معدنی (غیر آلی) با فرمول شیمیایی CuSO4.x(H2O) است که x می‌تواند از ۰ تا ۵ متغیر باشد. سولفات مس پنتا هیدرات (۵ = x)، رایج‌ترین شکل این ترکیب است. نام‌های قدیمی این ترکیب شامل کات کبود (زاج کبود)، ویتریول آبی، سنگ آبی، ویتریول مس و ویتریول رومی است.

سولفات مس پنتا هیدرات CuSO4.5(H2O) که بیشترین ساختار نمک را می‌توان در این فرم دید، جامدی به رنگ آبی روشن است. این نمک به صورت یک واکنش گرمازا در آب حل می‌شود و به یک ترکیب تقریباً پیچیده با ساختار +۲[Cu(H2O)۶] تبدیل می‌شود. این ترکیب دارای هندسه مولکولی هشت وجهی است.

ساختار پنتاهیدرات جامد، یک ساختار پلیمری را نشان می‌دهد که در آن مس به چهار لیگاند آب متصل می‌شود. سولفات مس بی آب، یک پودر به رنگ خاکستری روشن است.

#تأمین کنندگان ایرانی سولفات مس

نگاهی به تاریخچه سولفات مس

کات کبود چیست و اولین بار چگونه مورد استفاده قرار گرفت؟ این ماده از دهه ۱۷۰۰ در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفته است و اولین بار برای استفاده در ایالات متحده، در سال ۱۹۵۶ به ثبت رسید. EPA در ایالات متحده فرآیند پذیرش و ثبت مس سولفات را در سال ۲۰۰۹ به پایان رساند. این ترکیب از سال‌ها پیش در صنعت رنگرزی و آبکاری استفاده می‌شده و هم اکنون هم طیف گسترده‌ای را تحت پوشش قرار داده است.

سولفات مس 5 آبه

سولفات مس چگونه تولید می‌شود؟

برای اینکه بهتر بدانید سولفات مس چیست لازم است با روش تولید این ماده نیز آشنا شوید. این ماده به صورت صنعتی از تصفیه فلز مس با اسید سولفوریک غلیظ و گرم یا اکسیدهای آن با اسید سولفوریک رقیق تولید می‌شود. برای مصارف آزمایشگاهی، معمولاً مس (II) سولفات آزمایشگاهی خریداری می‌شود. این ماده همچنین می‌تواند با شستشوی آرام سنگ معدن مس تولید شود. ممکن است از برخی باکتری‌ها برای تسریع روند این فرایند استفاده شود.

کات کبود تجاری معمولاً حدود ۹۸٪ سولفات مس خالص است و ممکن است حاوی مقادیر ناچیزی آب باشد. مس (II) سولفات بی آب از نظر جرم، ۸۱/۳۹ درصد مس و ۱۹/۶۰ درصد جرمی سولفات است.

اگر این ترکیب، رنگ آبی داشته و در فرم آبدار باشد، ۲۵.۴۷٪ مس، ۳۸.۴۷٪ سولفات (۱۲.۸۲٪ گوگرد) و ۳۶.۰۶٪ آب از نظر درصد جرمی دارد.

چهار نوع اندازه برای کریستال‌های این ترکیب معدنی بر اساس کاربرد آن معرفی شده است: بلورهای بزرگ (۱۰-۴۰ میلی متر)، بلورهای کوچک (۱۰-۲ میلی متر)، بلورهای ریز شبیه به برف (کمتر از ۲ میلی متر) و پودر مس سولفات (کمتر از ۰.۱۵ میلی متر).

خواص سولفات مس

سولفات مس (II) پنتاهیدرات، قبل از ذوب شدن، تجزیه می‌شود. با گرم شدن در ۶۳ درجه سانتیگراد (۱۴۵ درجه فارنهایت)، دو مولکول آب خود را از دست می‌دهد، سپس دو مولکول دیگر در ۱۰۹ درجه سانتیگراد (۲۲۸ درجه فارنهایت) خارج شده و آخرین مولکول آب، در ۲۰۰ درجه سانتیگراد (۳۹۲ درجه فارنهایت) از بین می‌رود.

در دمای ۶۵۰ درجه سانتیگراد (۱،۲۰۲ درجه فارنهایت)، مس (II) سولفات به اکسید مس(II)  ،(CuO) و تری اکسید گوگرد (۳SO) تجزیه می‌شود.

این ماده با اسید کلریدریک غلیظ واکنش می‌دهد و باعث تولید تتراکلروکوپرات (II) می‌شود:

Cu۲+ + ۴ Cl− → CuCl۴۲

مشخصات فیزیکی و شیمیایی

نام ترکیب
IUPAC نامگذاری
مس (II) سولفات Copper(II) sulfate
نام‌های متداول
Cupric sulphate
کوپریک سولفات
Blue vitriol (pentahydrate)
ویتریول آبی (۵ آبه)
Bluestone (pentahydrate)
سنگ آبی (۵ آبه)
Bonattite (trihydrate mineral)
بوناتیت (تری هیدراته معدنی)
Boothite (heptahydrate mineral)
بوتیت (۷ آبه معدنی)
Chalcanthite (pentahydrate mineral)
کالکانتیت (۵ آبه معدنی)
Chalcocyanite (mineral) Copper Sulphate pentahydrate
چالکوسیانیت معدنی / مس سولفات ۵ آبه
شاخص‌های شناساگر
• ۷۷۵۸-۹۸-۷ (بدون آب)
• ۷۷۵۸-۹۹-۸ (۵ آبه)
• ۱۶۴۴۸-۲۸-۵ (۳ آبه)
• ۱۹۰۸۶-۱۸-۱ (۷ آبه)
CAS Number
۲۳۱-۸۴۷-۶ EC Number
E519 E Number
۲۳۱-۸۴۷-۶ EC Number
۲۴۴۶۲ PubChem CID
ویژگی‌ها و خواص
CuSO4 (فرم بدون آب)
CuSO4·۵H2O (فرم ۵ آبه)
فرمول شیمیایی
۱۵۹.۶۰ g/mol (فرم بدون آب)
۲۴۹.۶۸۵ g/mol (فرم ۵ آبه)
جرم مولی
سفید-خاکستری (فرم بدون آب)
آبی (فرم ۵ آبه)
شکل ظاهری
(فرم بدون آب) g/cm۳  ۳.۶۰
(فرم ۵ آبه) ۲.۲۸۶ g/cm۳
دانسیته
فرم ۵ آبه مس سولفات در ۱۱۰ درجه سانتی گراد تجزیه می‌شود
فرم بدون آب این ماده در <560 درجه سانتی گراد تجزیه می‌شود
نقطه ذوب
تجزیه می‌شود نقطه جوش

۱.۰۵۵ مولال (۱۰ °C)

۱.۲۶ مولال (۲۰ °C)

۱.۵۰۲ مولال (۳۰ °C)

حلالیت در آب
*فرم بدون آب در اتانول محلول است
*فرم پنتا هیدراته به میزان ۱۰.۴g/L (18 °C)
در متانول محلول است
*در اتانول، نامحلول است و در استون نیز حل نمی‌شود
حلالیت در سایر حلال‌ها
ویژگی‌های ساختاری
اورتورومبیک (فرم بدون آب), chalcocyanite
تری کیلینیک (فرم ۵ آبه)
ساختار کریستالی
ویژگی‌های ترموشیمی
 ۵J K−۱ mol−۱  آنتروپی استاندارد مولار (So298)
−۷۶۹.۹۸ kJ/mol آنتالپی استاندارد تشکیل (ΔfH⦵۲۹۸)
غیر قابل اشتعال نقطه اشتعال پذیری
ترکیبات مرتبط
Iron (II) sulfate
آهن (II) سولفات
Manganese(II) sulfate
منگنز (II) سولفات
Nickel(II) sulfate
نیکل (II) سولفات
Zinc sulfate
سولفات روی
کاتیون‌های مربوطه

 

کاربردهای سولفات مس چیست؟

۱-کشاورزی

سولفات مس در کشاورزی به عنوان یک ریزمغذی کاربرد دارد. این ماده باعث تولید ویتامین A می‌شود و نقش متابولیکی دارد. همچنین بیوسنتز و رسیدگی میوه‌ها را افزایش می‌دهد. مس از طریق ترکیبات سولفاته جذب بسیار بالاتری دارد زیرا به صورت کاتیون +Cu۲  قابل جذب است. استفاده از این ماده به صورت محلول در آب برای جبران کمبود مس گیاهان بسیار مناسب است. سولفات مس ۵ آبه بدون اسید نیتریک جهت استفاده به عنوان کود کشاورزی مناسب است.

 ۲-قارچ کشی و علف کشی

سولفات مس ۵ آبه یا پنتا هیدراته به عنوان یک قارچ کش استفاده می‌شود. با این حال برخی از قارچ‌ها توانایی سازگاری با سطح بالای یون‌های مس را دارند.

یک سوسپانسیون حاوی ترکیبات سولفات مس و هیدروکسید کلسیم برای کنترل قارچ انگور، خربزه و گیاهان خانواده توت استفاده می‌شود. این ماده با مخلوط کردن محلول آبی سولفات مس و سوسپانسیون آهک، تولید می‌شود.

مخلوط این ماده و کربنات آمونیوم در باغبانی برای جلوگیری از میرایی نهال‌ها به کار می‌رود. این مخلوط به عنوان علف کش با مصارف غیر کشاورزی نظیر کنترل گیاهان آبزی مهاجم و ریشه گیاهانی که در مجاورت لوله‌های انتقال آب رشد می‌کنند، استفاده می‌شود.

کات کبود در استخرها به عنوان عامل نابودکننده جلبک‌ها استفاده می‌شود. از محلول رقیق مس سولفات برای درمان عفونت‌های انگلی ماهیان آکواریومی استفاده می‌شود و همچنین برای حذف حلزون از آکواریوم نیز به کار می‌رود.

به خاطر داشته باشید که یون‌های مس برای ماهی بسیار سمی هستند. بیشتر گونه‌های جلبک‌ها را می‌توان با غلظت بسیار کم این ماده کنترل کرد.

۳-آنالیزهای شیمیایی

برای انجام بسیاری از آزمایش‌های شیمیایی از این ماده استفاده می‌شود. این ماده در محلول فهلینگ و محلول بندیکت برای آزمایش کاهش قندها استفاده می‌شود؛ واکنش‌هایی که مس (II) سولفات، سولفات محلول را به اکسید مس (I) قرمز، به حالت محلول، کاهش می‌دهد. مس (II) سولفات نیز در معرف Biuret برای آزمایش پروتئین‌ها استفاده می‌شود.

در آزمایش شعله، یون‌های مس در اثر سوختن ترکیب در شعله، نور سبز عمیقی را منتشر می‌کنند. این رنگ سبز در مقایسه با سوختن باریم در شعله، بسیار تندتر است.

۴- سنتز ترکیبات آلی

این ماده در سطح محدود در سنتز برخی ترکیبات آلی استفاده می‌شود. نمک بی آب مس سولفات به عنوان یک عامل کم کننده آب برای تشکیل و اصلاح گروه‌های اَسِتال استفاده می‌شود. نمک هیدراته می‌تواند با پرمنگنات پتاسیم مخلوط شود و یک ترکیب اکسید کننده را برای تبدیل الکل‌های اولیه تولید کند.

۵-تولید ریون

واکنش این ماده با هیدروکسید آمونیوم باعث تولید تترا آمین مس  (II)سولفات یا معرف شوایزر می‌شود که برای حل سلولز در تولید صنعتی Rayon استفاده می‌شود.

۶-کاربردهای سولفات مس در صنعت

سولفات مس، سنگ آبی رنگ، ویتریول آبی یا زاج کبود، شناخته شده ترین و کاربردی‌ترین نمونه نمک مس است. در واقع این ماده، اغلب به عنوان ماده اولیه برای تولید بسیاری از نمک‌های دیگر مس هم به کار می‌رود.

امروزه در جهان بیش از ۱۰۰ تولید کننده مس سولفات وجود دارد و مصرف جهانی آن در حدود ۲۷۵۰۰۰ تن در سال است. تخمین زده شده که تقریباً سه چهارم این نمک مس در کشاورزی عمدتاً به عنوان یک قارچ کش و همچنین برای تیمار خاک‌هایی با کمبود مس نیز استفاده می‌شود.

کاربرد سولفات مس

مس سولفات یک ماده شیمیایی با خواص متنوع بوده و در صنعت نیز از کاربردهای گسترده‌ای برخوردار است. در گذشته از این ترکیب بیشتر در رنگرزی و آبکاری استفاده می‌شد و امروزه درصد زیادی از این ماده برای مصارف کشاورزی به کار می‌رود.

کاربردهای سولفات مس در صنعت را به صورت زیر برای شما فهرست کرده‌ایم:

  • تهیه مواد اولیه مصرفی در صنعت الیاف مصنوعی
  • در صنعت فلزات از مقادیر زیادی مس سولفات به عنوان الکترولیت در تصفیه مس، برای پوشش سیم و مفتول فولاد قبل از کشش سیم‌ها و در مراحل مختلف آبکاری با مس، استفاده می‌شود.
  • در صنایع معدنی از زاج کات کبود در غلظت‌های مختلف به عنوان یک فعال کننده برای کف شناورسازی سرب، روی، کبالت و سنگ معدن طلا استفاده می‌شود.
  • از این ماده برای حکاکی در صنعت چاپ استفاده می‌شود.
  • در صنعت رنگ، از مس سولفات در رنگ‌های ضد رسوب استفاده می‌شود و نقش مهمی در رنگ آمیزی شیشه دارد.
  • کات کبود در کشاورزی برای تهیه قارچ کش، تولید سموم برای از بین بردن علف‌های هرز، تولید حشره کش، کنترل بیماری‌های قارچی، اصلاح کمبود مس در خاک، اصلاح کمبود مس در حیوانات، محرک رشد برای پرواربندی مرغ‌های گوشتی، برای از بین بردن حلزون‌ها، ضدعفونی کننده خاک، برای جلوگیری از بیماری‌های گیاه گوجه فرنگی و …، به کار می‌رود.
  • سولفات مس در استخرها برای از بین بردن جلبک‌ها، میکروارگانیسم‌ها به کار می‌رود.
  • محلول این ماده برای ضد عفونی کردن محیط نگهداری گوساله، گاو و گوسفند هم استفاده می‌شود.
  • کود سولفات مس برای تأمین مواد مغذی گیاه در مزارع برنج مناسب است. و برای محافظت در برابر رشد جلبک در گلدان‌های گل نیز استفاده می‌شود.
  • در صنعت چسب از این ماده به عنوان نگهدارنده، افزودنی برای خمیر و چسب‌های اتصال دهنده کتاب استفاده می‌شود. این افزودنی به چسب‌های سیلیکات، برای ایجاد مقاومت در برابر آب، اضافه می‌شود.
  • در صنعت ساختمان سازی از مس سولفات برای آماده سازی سایر مواد نگهدارنده چوب و الوارها، برای جلوگیری از رشد کرم‌های چوب و پوسیدگی‌های چوب به کار می‌رود. در تولید بتن رنگی برای استفاده در استخرهای شنا و اطراف آن، هم به عنوان ماده رنگ آمیزی و هم ضد عفونی کننده از این ترکیب استفاده می‌شود.
  • محلول این ماده می‌تواند از رشد ریشه درختان در فاضلاب‌ها جلوگیری کند.
  • آماده سازی کاتالیزورها برای استفاده در بسیاری از صنایع، تصفیه گازها، به عنوان مثال حذف هیدروژن کلرید و سولفید هیدروژن، تصفیه محلول‌های سولفات روی، نمونه‌هایی از کاربردهای این نمک معدنی در صنایع تولید مواد شیمیایی هستند.
  • منبع سایر ترکیبات مس مانند سیلیکات کربنات مس / آرسنیت / استو-آرسنیت / رزینات / استئارات / تارترات / کرومات / کلرات / آلژینات / فلوراید / هیدروکسید / کلرید / سیانید و کوپر آمونیوم از ترکیب زاج کات کبود است.
  • برای رنگ آمیزی شیشه، رنگ آمیزی سیمان و گچ، رنگ آمیزی ظروف سرامیکی، تغییر رنگ‌های فلزی به عنوان مثال تیره شدن روی، رنگ آمیزی آلومینیوم، معرف در تهیه مواد واسطه‌ای تهیه رنگ‌های فتالوسیانین، همگی از کاربردهای سولفات مس در صنعت رنگ و رنگدانه ها هستند.
  • در صنعت چرم از مس سولفات برای رنگرزی، معرف در فرآیندهای دباغی استفاده می‌شود.
  • محلول مس سولفات، در جایگاه یک الکترولیت در تصفیه مس، در آبکاری مس، سازنده الکترودها و الکترولیت‌ها در باتری‌ها، در تولید پودر مس، در آبکاری آلومینیوم و آنودایزینگ، سیم مفتول با پوشش مس، فراهم آوردن سطح مناسب برای شماره گذاری آهن و فولاد استفاده می‌شود.
  • در تهیه ماده مرکب چاپ جوهر، لاستیک مصنوعی، تهیه کاتالیزورهای مورد استفاده در کراکینگ برخی از گازهای مایع و گازی، در تهیه کلرید مس، در تصفیه بوتادین و جداسازی مشتقات استیلن، تهیه کاتالیزورهای مورد استفاده در کلرزنی لاتکس لاستیک، تصفیه روغن‌های نفتی، از این نمک مس استفاده می‌شود.
  • کاربرد سولفات مس در صنعت نساجی برای آماده سازی ترکیبات مس برای پارچه‌های ضد پوسیدگی و سایر پارچه‌ها، کیسه‌های شن با خاصیت ضد پوسیدگی، در فرآیند کوپر آمونیوم برای تولید ابریشم مصنوعی، در تولید رنگ سیاه آنیلین و دی آزو برای رنگرزی، برای افزایش ثبات رنگ در منسوجات، بسیار شناخته شده است.
  • سایر کاربردهای صنعتی این ماده شامل بهبود کیفیت سوختن کک، آنالیز آزمایشگاهی، تهیه کلروفیل به عنوان ماده رنگ آمیزی مواد غذایی، تولید رنگ سبز در آتش بازی، عامل فعال کننده در تهیه کربن فعال، مواد نگهدارنده خمیر چوب، تولید کاغذهای بسته بندی میوه برای جلوگیری از پوسیدگی هنگام ذخیره سازی می‌باشند.

ایمنی سولفات مس

آیا سولفات مس برای انسان سمی است؟

این ماده یک ماده تحریک کننده است. راه‌های معمول که شخص می‌تواند در معرض سمیت مس سولفات قرار بگیرد از طریق تماس با چشم یا پوست و همچنین استنشاق ذرات معلق پودر و گرد و غبار است. تماس پوستی ممکن است منجر به خارش یا اگزما شود. تماس چشم با این ماده می‌تواند باعث التهاب پوشش پلک، زخم و کدر شدن قرنیه شود.

اگر این ماده به صورت تصادفی بلعیده شود، نسبتاً سمی است. طبق مطالعات، کمترین دوز مس سولفات که اثر سمی بر روی انسان داشته، ۱۱ میلی گرم در هر کیلوگرم است. به دلیل اثر تحریک کننده آن بر روی دستگاه گوارش، علائم استفراغ مشاهده می‌شود. اگر کات کبود در معده حفظ شود، علائم می‌تواند شدیدتر باشد.

بعد از بلعیدن ۱۲-۱ گرم از این ماده ، علائم مسمومیت ممکن است به شکل طعم فلزی در دهان، سوزش و درد در قفسه سینه، حالت تهوع، اسهال، استفراغ، سردرد ایجاد شود که منجر به زرد شدن پوست می‌شود. در موارد مسمومیت با مس سولفات، آسیب به مغز، معده، کبد یا کلیه نیز ممکن است ایجاد شود.

میزان سمی بودن سولفات مس برای محیط زیست:

این ماده در آب بسیار محلول است و بنابراین انتشار آن در محیط زیست آسان است. مس در خاک از منابع صنایع، وسایل نقلیه موتوری و مصالح معماری یافت می‌شود.

مس سولفات عمدتاً در خاک سطحی وجود دارد و تمایل دارد که با مواد و ترکیبات آلی، پیوند بر قرار کند. هرچه خاک، اسیدی‌تر باشد، توانایی اتصال آن کمتر می‌شود. مقدار زیاد مس می‌تواند برای گیاهان سمی باشد زیرا باعث مهار فتوسنتز می‌شود.

مس برای زنبورهای عسل غیر سمی است اما برای پرندگان نسبتاً سمی معرفی شده است. مطالعات انجام شده با چندین گونه آبزی نشان داده است که مس برای ماهی و حیوانات آبزی بسیار بسیار سمی است. ماهی‌های قزل آلا، حساسیت ویژه‌ای به مس دارد.

از آنجایی که از کات کبود برای کنترل جلبک‌ها در استخرها و دریاچه‌ها، استفاده می‌شود، کاهش اکسیژن به عنوان علت بیشتر مرگ ماهی‌ها ذکر شده است. حتی غلظت اندک مس می‌تواند برای ماهیان و موجودات آب مضر باشد.

شرایط نگهداری

بعد از کار کردن با ترکیب سولفات مس باید دست‌های خود را کاملاً بشویید. برای حذف آلودگی، لباس‌های کار را قبل از استفاده مجدد بشویید. انبارهای مخصوص نگهدای کیسه‌های این ترکیب باید دارای تهویه مناسب باشد.

برای کار کردن با این ماده به گونه‌ای عمل کنید که تولید و جمع شدن گرد و غبار را به حداقل برسانید. از تماس با پوست، چشم و لباس اجتناب کنید. از تنفس گرد و غبارات خودداری کنید.

کات کبود جامد باید در ظرف محکم و درب بسته نگهداری شود. کیسه‌ها و بسته بندی‌ها باید در محلی خنک، خشک و دارای تهویه مناسب و به دور از مواد ناسازگار نگهداری شود. انبار را از افزایش حجم رطوبت محافظت کنید.

بسته بندی سولفات مس

بسته بندی سولفات مس

بسته بندی سولفات مس در کیسه‌های ۲۰ کیلوگرمی لمینت و ۲۵ کیلوگرمی به صورت درب بسته رایج است. برای حمل این ترکیب به صورت فله‌ای از کیسه‌های ۱۰۰۰ کیلوگرمی استفاده می‌شود. برای خرید و فروش مس سولفات گرید آزمایشگاهی معمولاً ظروف پلاستیکی با وزن ۱ کیلوگرم موجود است. قیمت کات کبود در هر یک از گریدهای کشاورزی، صنعتی و آزمایشگاهی متفاوت است.

وضعیت بازار و خرید و فروش کود سولفات مس

خرید و فروش سولفات مس در بسته بندی‌های مختلف در بازار امکان پذیر است. کات کبود آزمایشگاهی برای آزمایشگاه‌های علمی و تحقیقاتی موجود است. از گرید صنعتی این ترکیب در مصارف مختلف که در فوق به آن‌ها اشاره کردیم استفاده می‌شود.

شیمیکو، مرجع تخصصی فروش مواد شیمیایی صنعتی، فرصت خرید اینترنتی سولفات مس را برای شما فراهم کرده است.

منابع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Copper(II)_sulfate

https://copperalliance.org.uk/about-copper/copper-compounds/uses-copper-sulphate/

https://fscimage.fishersci.com/msds/05690.htm#:~:text=Skin%3A%20Causes%20skin%20irritation%20and,blood%20pressure%2C%20jaundice%20and%20coma.

http://npic.orst.edu/factsheets/cuso4html#:~:text=Copper%20sulfate%20is%20an%20inorganic,environment%2C%20foods%2C%20and%20water.

شماره خبر: 1042
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (9 امتیاز)
در حال بارگیری ...
0 دیدگاه
10491 بازدید

دیدگاه کاربران

دیدگاهی ثبت نشده است!

ارسال دیدگاه