硫酸铜性质、用途与生产工艺
硫酸铜为一种无机化合物,无机工业用于制造其他铜盐如氯化亚铜、氯化铜、焦磷酸铜、氧化亚铜、醋酸铜、碳酸铜等。
硫酸铜常见的形态为结晶体,无水硫酸铜为白色晶体粉末,也可能因含有杂质而呈淡灰绿色,是一种可溶性铜盐。相对密度为3.603,25℃时水中溶解度为23.05g,不溶于乙醇和乙醚,易溶于水,水溶液呈蓝色,是强酸弱碱盐,水解溶液呈弱酸性,具有较强的杀灭病原体能力,广泛应用与水产养殖中的防治鱼病。将溶液浓缩结晶,可得到五水硫酸铜蓝色晶体,俗称胆矾、石胆、铜矾或蓝矾,有毒,无臭,带有金属涩味,在常温常压下很稳定,不潮解,在干燥空气中会逐渐风化,加热至45℃时失去二分子结晶水,110℃时失去四分子结晶水,150℃时失去全部结晶水而成无水物(吸水可转变为胆矾),650℃则分解成氧化铜和三氧化硫。
硫酸铜水溶液因水合铜离子的缘故而呈现出蓝色,在实验室里常用此特性来检验水的存在。在现实生产生活中,常用于炼制精铜,与熟石灰混合可制农药波尔多液。硫酸铜中的铜离子能破坏蛋白质的立体结构,使之变性。测定蛋白质浓度时常在蛋白质中加入碱,再加入硫酸铜溶液,此时溶液会变为紫色,这个反应被称为双缩脲反应。
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。
不同温度(℃)时每100毫升水中的溶解克数:
23.1g/0℃;27.5g/10℃;32g/20℃;37.8g/30℃;44.6g/40℃
61.8g/60℃;83.8g/80℃;114g/100℃
硫酸铜可以防治部分因藻类引起的鱼病,如淀粉卵甲藻和青泥苔(丝状藻类)附着病,可以用硫酸铜0.7ppm的浓度全池遍洒治疗;还可以防治
由原虫引起的疾病,如隐鞭毛虫病、纤毛虫病、中华鳋病等,用0.7ppm硫酸铜和硫酸亚铁(5∶2)合剂治疗。但并不代表所有的因藻类和寄生
虫引起的疾病都能用硫酸铜治疗,例如小瓜虫病和卵甲藻病都不能使用硫酸铜,因为硫酸铜不能杀灭小瓜虫,反而会使小瓜虫大量繁殖;而发
生卵甲藻病的池塘,水质呈酸性,使用硫酸铜反而会增加池水的酸性,有利于藻类生长,加重鱼的病情。所以切记不要盲目施用硫酸铜,否则
不但不能达到治愈鱼病的目的,有时还会起反作用。
由于水体中铜离子会在底泥积累,不利于水产养殖的健康发展,虽然目前尚未被列为禁止使用药物,但不建议在无公害基地等养殖场所使用。
溶解性易溶于水;难溶于乙醇。按OT-42方法测定。
10%试样液的铜试验(IT-15)和硫酸盐试验(IT-29)呈阳性。
取试样lg(称准至0.1ing),溶于50ml水。加4ml冰醋酸和3g碘化钾,用0.Imol/L硫代硫酸钠滴定释出的碘,用淀粉试液(TS-235)作为指示剂。同时进行空白试验并作必要校正。每毫升0.1mol/L硫代硫酸钠相当于硫酸铜(CuSO4?5H2O)24.97mg。
ADI尚未规定(每天最高允许摄入量为0.5mg/kg体重,以Cu计;FAO/WHO,2001)。
LD
50300mg/kg(大鼠,经口)。
GRAS(FDA§184.1261,2000)。
硫酸铜可以用于杀灭真菌。与石灰水混合后生成波尔多液,用于控制柠檬、葡萄等作物上的真菌。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。此外,硫酸铜也可用来控制大肠杆菌。
硫酸酮水溶液有强力的杀菌作用,农业上主要用于防治果树、麦芽、马铃薯、水稻等多种病害,效果良好,但对锈病、白粉病作用差。同时,
对植物产生药害,同时仅对铜离子药害忍耐力强的作物上或休眠期的果树上使用。是一种预防性杀菌剂,需在病发前使用。也可用于稻田、池
塘除藻。也是一种微量元素肥料,能提高叶绿素的稳定性,预防叶绿素不致于过早地被破坏,促进作物吸收,作物缺铜时失绿,果树缺铜时,
果实小,果肉变硬,严重时果树死亡,对铜敏感的作物是禾谷类作物如小麦、大麦、燕麦等,主要用于种子处理和根外追肥。
GB 14880—94;作为营养强化剂,可用于乳制品,5.7~7.5mg/kg;婴幼儿食品,7.5~10mg/kg。
FAO/WHO(1984):瑞士埃曼塔尔(Emmentaler)干酪,15mg/kg(以Cu计)。
BATF,27CFR,§240.1051,2000:葡萄酒、白兰地、蒸馏白酒,0.2mg/kg(以Cu计)。
日本,准用于代乳品强化铜,每升标准调制乳浓度的代乳饮品含铜量不得超过0.6mg。
可用作青豆等含叶绿素植物的护色剂,因毒性关系现我国已不准使用。
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。
硫酸铜是动物饲料所需的重要微量元素类添加剂。铜能促进骨髓生成红细胞,是重要的造血元素之一,与红细胞和血红蛋白的形成有关,并与组织中的过氧化氢酶、细胞色素C和细胞色素氧化酶含量有关。还具催化铁的络合作用和促进蛋氨酸吸收作用(增效10%左右)。在日粮中添加硫酸铜,可有效地防治畜禽贫血、四肢软弱、骨生长不良、关节肿大、骨质疏松、生长发育迟缓、心力衷竭、胃肠机能紊乱等症状。促进畜禽及水产动物的生长,增强抗病能力,提高饲料利用率。对绵羊还可提高产毛量和改善毛质量,对猪有类似抗生素的促长作用。
ChemicalBook Maggie 整理分析(2011-02-08)
化学性质
硫酸铜是较重要的铜盐之一,化学式CuSO4。深蓝色三斜晶体或蓝色结晶性颗粒或粉末。具有令人厌恶的金属味。干燥空气中缓慢风化。相对密度2.284。高于150℃形成白色易吸水的无水硫酸铜。于650℃分解成氧化铜。易溶于水(26.3g/100g,20℃),水溶液呈蓝色,因为是强酸弱碱盐,Cu2+离子水解液呈弱酸性,0.1mol/L水溶液的Ph值为4.17(15℃)。易溶于甘油,溶于稀乙醇,不溶于无水乙醇。如将溶液浓缩结晶,得到的是五水合硫酸铜CuSO4·5H2O,是蓝色晶体,俗称胆矾、铜矾或蓝矾。胆矾在常温常压下很稳定,不潮解,在干燥空气中会逐渐风化,加热至45℃时失去两个结晶水,10℃时失去4个结晶水,258℃时失去全部结晶水,成为白色无水物粉末。无水物也易吸水转变为CuSO4·5H2O,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。
用途
铜是畜禽机体多种酶的组成部分。适量的铜离子浓度能激活胃蛋白酶,提高畜禽的消化机能,同时还参与造血过程,对保持体内器官的形状和组织的成熟具有特殊功能,可促进生长发育。对畜禽皮毛色质、中枢神经系统、繁殖机能都具有较大的影响。
用途
用作分析试剂、脱水剂和气体干燥剂,也用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂、防腐剂,还用于鞣革、铜电镀、选矿、检测葡萄糖等。
用途
营养增补剂;抗微生物剂;固化剂;加工助剂;食品强化剂。我国规定可用于乳制品,使用量为12~16mg/kg;在婴幼儿食品中为7.5~10mg/kg;在饮液中为4~5mg/kg。
生产方法
氧化铜—稀硫酸法制备硫酸铜,将氧化铜溶于稀硫酸,经浓缩蒸发而得。
以废铜为原料,在600℃下焙烧成黑色的氧化铜,要求氧化率大于80%。反应器内先加入母液,然后加入硫酸至150g/L的浓度;升温至90℃时开始加入氧化铜,搅拌反应至液相相对密度为1.30~1.32为止;蒸发浓缩至相对密度1.38~1.40后冷却结晶、离心分离、干燥而得成品。
CuO+H2SO4+4H2O→CuSO4·5H2O
类别
农药
毒性分级
高毒
急性毒性
口服- 大鼠 LD50: 300 毫克/ 公斤
储运特性
库房通风低温干燥; 与食品分开储运
灭火剂
水
职业标准
TWA 0.1 毫克 (铜)/ 立方米; STEL 0.4 毫克 (铜)/ 立方米
硫酸铜
上下游产品信息
上游原料
下游产品